砷和魚製品

明斯特大學的食品化學家研究各種化合物的毒性

她沒有戴花邊帽，但她對砷的了解很多，因為食品化學家教授博士。 Tanja Schwerdtle 檢查了不同的砷化合物，以確定它們對人類的毒性。 自今年冬季學期以來，這位 33 歲的學生一直在明斯特大學食品化學研究所從事教學和研究工作。 在此之前，她是柏林工業大學食品技術和食品化學研究所的研究助理。

砷有許多有趣的特性。 毒物以多種不同的形式出現，包括有機的和無機的。 儘管已經確定砷對人類有致癌性，但完全不清楚其原因。 “通過飲用水或食物口服攝入後，砷在動物實驗中沒有致癌作用，”Schwerdtle 解釋說。 研究砷化合物的作用方式顯得尤為緊迫，因為全世界約有 200 億人暴露於砷污染的水體中。 砷攝入量增加會導致皮膚癌和肺癌。

砷是我們環境的一個組成部分，主要來自天然來源，受到永久的生物地球化學循環的影響。 地球上最大的砷礦床以硫化物形式存在於地殼中。 然而，過去砷也被用作肥料，所以許多土壤仍然受到污染。 砷是一個問題，尤其是在亞洲國家。 “其中一種主食是大米，它生長在水中。如果水中含有大量砷，植物就會積累毒素，”施韋德解釋了這些機制。 此外，大米也是用水熬製的，進一步增加了砷的含量。 在歐洲，飲用水中的砷含量限制在每升 25 微克，平均每天只吃 300 克大米，而在亞洲則為 800 克。已經發現砷的濃度為每公斤 XNUMX 微克在米飯中。

被認為對健康特別有害的無機砷在德國並不一定會造成危險。但大約十年前，人們對食品化學的一種信念動搖了：有機砷也可能具有毒性作用。 這位 33 歲的老人警告說：“到目前為止，人們認為無機砷會代謝成有機砷，因此是無害的。然而，已發現有機砷代謝物比無機砷代謝物更危險。” 每個產品類別必須單獨檢查。 例如，在藻類中，砷的積累量是海水的 100000 倍。 已經發現每公斤藻類（乾重）含有 180 毫克有機砷。 這些植物被譽為海洋中的健康奇蹟，每公斤乾重的藻類還含有高達 40 毫克的無機砷。 與飲用水不同，德國的食物沒有限量值，因此這些藻類可以自由出售。 “我們一直在尋找砷可能成為問題的新產品類別，”Schwerdtle 擔憂地說。 “我們需要找出存在哪些化合物，它們有多危險以及是否應該設定一個限制。”

作為一個例子，她引用了流行的魚油膠囊，據說它們含有高比例的 omega-3 脂肪酸，對膽固醇水平特別有益。 “在奧地利，在這些膠囊中發現了每公斤高達 XNUMX 毫克的有機砷。目前尚不清楚這些脂溶性砷化合物是否對健康構成威脅。然而，令人擔憂的是，這些化合物可能會產生代謝產物，這也與無機砷一起發生。” 但是，海鮮含量特別多的亞洲美食不是被稱讚特別健康嗎？ “可能存在的有機砷實際上對健康有害，但亞洲人已經開發出一種針對它的基因保護，例如作為新陳代謝變化的一部分，這是我們歐洲人所缺乏的，”Schwerdtle 警告說。

你的工作組正試圖找出砷的致癌作用是基於什麼。 這尤其困難，因為通常用於研究毒素致癌作用的囓齒動物不像人類那樣代謝砷。 此外，經過多年長期攝入少量砷後，砷首先顯示出其致癌作用，由於囓齒動物的壽命短，這種情況很難在囓齒動物中重現。

因此，Schwerdtle 也在尋找合適的生物標誌物，以確認砷化合物對實驗室模式生物作用機制的研究，這些生物標誌物來自暴露於砷的人的細胞材料。 識別適合暴露於污染物的生物標誌物可以提供有關晚期癌症的重要信息。 這可以為評估潛在危害和設定基於健康的限值做出重大貢獻。

“除其他事項外，我們正在調查白細胞中由氧化應激引起的 DNA 損傷。對我們來說，找出這種損傷是否是由於 DNA 修復缺陷引起的尤為重要，因為各種DNA 修復機制有助於維持我們體內遺傳物質的穩定性，從而降低患癌症的風險，”Schwerdtle 說。 明斯特正是完成這項激動人心的任務的合適地點，因為化學和藥學係可以結合分析和毒理學研究技能，以便最終能夠評估食品中砷的風險。

資料來源：明斯特[WWU]