多环芳烃主要来源于 [食用油中多环芳烃类物质的迁移与降解研究]
时间：2019-04-13 04:26:01 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要：食用油中的多环芳烃类物质具有一定的毒性，在人体内如果大量聚集还会引发癌变、畸变以及突变等一系列严重危害。因此本文对食用油中多环芳烃类物质的迁移与降解进行研究。 关键词：食用油 多环芳烃类物质 迁移 降解
一、食用油多环芳烃类物质的特点
多环芳烃类物质室温下为固体，具有高熔点、高沸点、低蒸汽压、水溶解度低，而且多环芳烃类物质极易溶于许多溶剂，能够表现出较强的亲脂性。在日常生活中多环芳烃类物质在脂肪组织中的含量较为丰富，其中以食用油为例，长期在高温下煎炸的食用油会产生大量的多环芳烃类物质。多环芳烃类物质对人体的危害作用不仅表现在其本身具有的毒性，而且由于多环芳烃类物质在食品中的含量较低，并前具有很强的亲脂性，使得常规的分析检测方法很难准确测定其含量，因此给防止工作带来了很多困扰。以下就对食品中的食品中多环芳烃类物质的两大特点进行简要分析：
1.多环芳烃类物质的亲脂性
由于多环芳烃类物质属于芳香烃，难溶于水，易溶于乙醚、四氯化碳、石油醚 等有机溶剂。这就使得食用油中多环芳烃类物质很容易富集，而且与脂肪酸甘油三酯、生育酚、角鲨烯、油酸以及棕榈酸等油基体混合存在，因此在进行分析研究的过程中将多环芳烃类物质从在众多有机溶剂中分离纯化就显得异常困难。
2.多环芳烃类物质低存在量
多环芳烃类物质在食用油中的含量和浓度都很低，而且食用油中的各种成分含量复杂，所以这些复杂的物质很容易对多环芳烃类物质造成干扰，在使用传统检测方法使需要对食用油中的多环芳烃类物质进行高度浓缩，否则试验仪器在进行检测过程中使用不同批次的样品，其中多环芳烃类物质的含有稍有偏差都会对整个分析测定过程造成很大的影响，降低了分析检测的可靠性以及稳定性。
二、食用油中多环芳烃类物质的迁移与降解
多环芳烃类物质由于具有一定的毒性、致癌性以及致突变性，所以对人体健康具有很大的危害性。再加上多环芳烃类物质自身的稳定性极强，如果仅靠自然界降解，其过程非常缓慢。因此为了有效控制多环芳烃类物质造成进一步的污染，需要通过各种手段加快多环芳烃类物质的降解速度。现阶段对于多环芳烃类物质加速降解的研究主要利用的是物理、化学以及生物技术，通过改变多环芳烃类物质的结构加快降解速度。以下就对食用油中的多环芳烃类物质的迁移与降解进行具体分析：
1.食用油中的多环芳烃类物质的迁移
多环芳烃类物质广泛分布在环境当中，而且由于多环芳烃类物质具有极强的亲脂性因此大多数是以吸附态或者乳化态的化合物形式存在的。当多环芳烃类物质进入到自然界中，便会受到各种因素的影响并且发生变迁。经过一系列复杂的物理迁移、化学以及生物转化反应，多环芳烃类物质会在大气、水体、土壤以及生物体等系统中以不同的状态存在。而且不同状态的多环芳烃类物质处在不不同系统中还会衍生出各种变化行为。例如植物中就天然含有多环芳烃类物质，以植物为原料炼制成食用油也会存在一定量的多环芳烃类物质，再加上运输过程中受到环境污染等原因也有可能导致食用油中含有食用油中的多环芳烃类物质。而且当食用油在高温煎炸过程中由于热聚变会导致生成大量的多环芳烃类物质，例如苯并（a）芘等，而且随着时间越长、加热温度越高，产生的多环芳烃类物质就越多。
2.食用油中的多环芳烃类物质的降解
现阶段对于多环芳烃类物质加速降解的研究主要利用的是物理、化学以及生物技术。其中利用生物技术的繁殖高效性、代谢多样性、遗传变异性以及微生物的酶系能够适应各种环境等优点，被越来越多的应用于多环芳烃类物质的降解研究当中。生物降解的工作原理是通过微生物在多环芳烃类物质中活动，改变其化学和物理性质达到加快降解的目的。而且利用微生物降解多环芳烃类物质不会造成二次污染，因此是去除多环芳烃类物质的主要途径。
自然界中微生物品种多样,具有很强的分解代谢能力和较高的代谢速率,被认为是环境中去除多芳烃类物质的最重要途径。许多细菌、真菌、藻类都有降解多芳烃类物质的能力。微生物代谢多芳烃类物质的方式有两种:(1)以多芳烃类物质为惟一碳源和能源;(2)多芳烃类物质与其他有机质进行共代谢。通常来说,低分子量的多芳烃类物质(奈、菲、蒽、芴等)能很快被降解,在环境中存在时间较短,高分子量的多芳烃类物质则难以降解,在环境中较稳定。研究表明,许多四环或多环且分子量较高的多芳烃类物质难以作为惟一碳源和能源被微生物降解,而是以共代谢的方式进行。一般条件下原核生物和真核对的微生物降解需要氧气的参与,产生单、双氧化酶,使苯环降解。其机理为:丝状真菌产生单加氧酶,对多芳烃类物质降解的第一步是羟基化多芳烃类物质,即把一个氧原子加到底物中形成芳烃化合物,继而氧化为反式双氢乙醇和酚类[14,15],细菌主要产生双加氧酶,对多芳烃类物质降解的第一步是苯环的裂解,把两个氧原子加到底物中形成双氧乙烷[16],进一步氧化为顺式双氢乙醇,双氢乙醇可继续氧化为儿茶酸、原儿茶酸和龙胆酸等中间代谢物,接着苯环断开,产生琥珀酸、延胡索酸、乙酸、丙酮酸和乙醛。
多芳烃类物质作为一类难降解物进入环境后,必然对微生物产生强大的压力,这些微生物因此产生一系列突变、基因重组、易位和其他遗传调控来创造新的酶促功能,以作用于多芳烃类物质及其以后的代谢产物。这类基因发生遗传重组,使具有连续代谢步骤的基因进入单个的遗传单位,并和转移质粒结合,从而增强降解能力。质粒在微生物之间的传递,进一步在环境中扩展了降解功能。当然也可以通过导入质粒的方法创造新菌株,获得新的降解能力。多芳烃类物质降解代谢的遗传学结构知识,为环境领域中生物降解的应用提供了重要信息。除了构建改善土著微生物性能的遗传功能菌外,分子技术还对生物降解监测和降解优化产生有益作用。
多芳烃类物质在环境中多种组分共同存在,且生物降解过程包括许多步骤,涉及多种酶及微生物,其中一种微生物的分解产物可成为另一种的底物。但在一般条件下,由于土著微生物菌群驯化时间长、生长速度慢、代谢活性不高,或者污染物毒性过高会造成微生物数量下降等原因,多芳烃类物质的实际生物处理时,必须考虑应用介入一些适宜多芳烃类物质降解并与土著微生物相容性较好的微生物或激发环境中多样的土著微生物等技术提高降解效率,减少或最终消除环境污染。
添加营养盐和提供电子受体,通过提高微生物活性也可实现多芳烃类物质降解高效化。维持一定的C∶N∶P营养物质及某些微量营养元素对微生物的生长非常重要,因此现场环境中添加营养盐比上述接种微生物方法的降解更彻底,净化速度更快。微生物的活性除了受到营养盐的限制外,环境中多芳烃类物质氧化分解的最终电子受体的种类和浓度也极大地影响着多芳烃类物质降解的速度和程度。多芳烃类物质的微生物降解通常都需要氧气的参与,但在反硝化条件下,多芳烃类物质可发生无氧降解。在紧急情况添加硝酸盐和硫酸盐等电子受体,能暂时改变厌氧环境,以发挥好氧微生物对多芳烃类物质的氧化分解作用。但使用时须注意氮硫元素带给环境的负面影响。
多芳烃类物质的憎水性强,易吸附在土壤或底泥中的天然有机物上,其游离在水相中的部分很少,生物可利用性低。表面活性剂(SAA)可通过降低介质表面和界面张力、提高多芳烃类物质在水相中的溶解度,促进多芳烃类物质从固相转移到水相,进而增强生物利用性,加速环境中多芳烃类物质的降解进程。
三、结束语
综上所述，长期食用高温煎炸的食品会使人体内积聚大量的多环芳烃类物质，而且由于多环芳烃类物质具有极其强的稳定性很难降解，所以随着多环芳烃类物质不断的生成、迁移、转化以及降解，并通过呼吸道、皮肤、消化道进入到人体内，将会造成非常严重的后果。本文主要分析了食用油中多环芳烃类物质的迁移与降解，并着重研究了微生物法降解多环芳烃类物质，为控制多环芳烃类物质污染的研究方法提供科学有效的理论依据。
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