1 引言(Introduction)

氯丙醇酯(氯丙醇脂肪酸酯)是氯丙醇与脂肪酸反应产生的一类污染物，包括单氯取代的3-氯-1, 2-丙二醇酯(3-monochloropropane-1, 2-diol esters，3-MCPD酯)和2-氯-1, 3-丙二醇酯(2-monochloropropane-1, 3-diolesters，2-MCPD酯)，双氯取代的1, 3-二氯-2-丙醇酯(1, 3-dichloropropan-2-olesters，1, 3-DCP酯)和2, 3-二氯-1-丙醇酯(2, 3-dichloropropan-1-olesters，2, 3-DCP酯).油脂在生产过程中由于生产工艺不同，不同程度的含有氯丙醇酯(黎永乐等, 2015)，而食品中的氯丙醇酯往往是在食品加工过程中通过油脂的煎炸等产生(Arisseto et al., 2017).

食品中各种氯丙醇酯类化合物的安全性尚不得而知，没有直接证据表明食品中的氯丙醇酯本身对人体健康有负面作用.但是，有研究表明，3-MCPD酯经脂肪酶水解后可转化为3-氯-1, 2-丙二醇(3-MCPD)并被肠道吸收，从而产生毒性作用(Seefelder et al., 2008; Chon et al., 2007; Buhrke et al., 2011).食品中氯丙醇多数是以酯的形式存在，且酯的含量远远高于游离态的氯丙醇(Svejkovska et al., 2004).氯丙醇(包括氯丙醇酯对应的3-MCPD、2-MCPD、1, 3-DCP和2, 3-DCP 4种醇)的结构不同，毒性也不同，3-MCPD毒性最大.毒理学实验已证明，3-MCPD具有遗传毒性、肾脏毒性和神经毒性，以及潜在的致癌、致突变作用(WHO, 2007; Hwang et al., 2009; Ozcagli et al., 2016)；2-MCPD的结构与3-MCPD相似，其毒性以及可能引起的健康风险不容忽视；1, 3-DCP和2, 3-DCP会导致小鼠肝脏和肾脏的损伤(Joji Haratake et al., 1993).

国外对植物油、面包、母乳、糕点、饼干、婴幼儿食品、咖啡等不同食品中氯丙醇酯(主要针对3-MCPD酯)的污染水平报道较多(Svejkovska et al., 2004; Zelinkovaz et al., 2006; 2008; 2009; Chung et al., 2013; Dolezal et al., 2005; )，而国内对这类研究报道较少.此外，文献中主要报道了含脂类食物中3-MCPD酯的水平，对2-MCPD酯、1, 3-DCP酯和2, 3-DCP酯的报道很少.

食物作为人类生存的一种社会环境，是人类赖以生存和发展的物质基础，研究食品中氯丙醇酯，并通过对该类污染物人体暴露研究，能够让我们对人们的食品安全环境有更加深入的了解，以更加健康的方式生活和发展.为此，本研究在广东省F市、J市和Z市采集了包括油条、麻花和方便面在内的3类食品，初步研究了这些食品中3-MCPD酯、2-MCPD酯、1, 3-DCP酯和2, 3-DCP酯等4种氯丙醇酯类物质的污染水平与特征，并评估了这些污染物的成人和儿童暴露水平与健康风险.

2 材料与方法(Materials and methods) 2.1 试剂与材料

3-MCPD棕榈酸双酯、D₅-3-MCPD棕榈酸双酯、2-MCPD硬脂酸双酯和D₅-2-MCPD硬脂酸双酯(纯度均≥98%，加拿大TRC公司)，七氟丁酰咪唑(HFBI)(分析纯，美国REGIS)，甲醇钠(分析纯，上海安谱CNW)；气相色谱-质谱联用仪(GCMS-QP2010，日本岛津)；DB-5MS毛细管柱(30 m×0.25 mm，0.25 μm)，硅藻土固相萃取柱(规格为2 g/10 mL，上海安谱).

氯丙醇酯标准溶液配制：用乙酸乙酯为溶剂分别配制3-MCPD棕榈酸双酯、D₅-3-MCPD棕榈酸双酯、2-MCPD硬脂酸双酯和D₅-2-MCPD硬脂酸双酯的标准储备液(50.0 μg·mL^-1)，-20 ℃保存.

2.2 样品采集

样品采集于2015年8月，广东省F市、J市和Z市的商店、农贸市场、小型餐饮店，采集样品共221个，主要包括油条、麻花和方便面饼，样品产地为当地.考虑样品处理复杂等因素，我们将样品合并为29个样品后测定.

2.3 样品处理

首先对样品进行脂肪提取，方便面样品脂肪提取操作步骤简述如下：取15.0 g粉碎的样品，用200 mL乙醚进行索氏抽提4 h，提取液用定量滤纸过滤至250 mL鸡心瓶中，旋转蒸发至少量后转入玻璃管中重量法测脂重.油条和麻花样品采用溶剂浸提法提取.步骤简述如下：称取10.0 g剪碎的样品置于250 mL三角瓶中，加入适量的乙醚(以浸没样品为准)，振摇30 min后分离出乙醚.加入适量乙醚再次提取，盖上磨口塞子浸泡过夜，用定量滤纸将乙醚提取液过滤至鸡心瓶中，其余步骤同上.

将脂肪提取物进行水解，过程如下：称取0.1 g上述脂肪提取物，加入100 μL混合内标工作液(d₅-3-MCPD酯与d₅-2-MCPD酯的混合标准液，1.0 μg·mL^-1)，混匀.加入0.5 mL甲基叔丁基醚/乙酸乙酯(8:2，v/v)溶液，再加入1.0 mL甲醇钠溶液(0.5 mol·L^-1)，立即计时，涡旋后控制水解时间1 min，结束后立即加入酸溶液以中和过量的碱.提取的脂肪部分经过甲醇钠碱水解作用后，发生酯交换反应，氯丙醇酯被水解为游离态形式的氯丙醇，文中测量的氯丙醇酯的浓度均以氯丙醇计.

水解液倒入硅藻土固相萃取柱(2 g/10 mL)，抽真空使样品吸附到小柱中，静置10 min，用30 mL正己烷淋洗小柱除去杂质.用60 mL乙醚洗脱目标物(控制流速8.0 mL·min^-1).用无水硫酸钠将乙醚洗脱液充分脱水后过滤至鸡心瓶中，浓缩转移至具塞玻璃管中，氮吹剩少许液体.然后，向浓缩液中用气密针加入约50 μL HFBI衍生试剂，立即盖上磨口玻璃塞充分涡旋.置75 ℃的恒温箱中加热反应30 min.冷却至室温，加入2 mL 20%饱和氯化钠溶液，充分涡旋，吸取上层有机相供GC-MS进样分析.

2.4 仪器分析

样品分析在气相色谱-质谱联用仪(GC-MS-QP2010，日本岛津)进行.分离采用DB-5MS毛细管柱(30 m×0.25 mm，0.25 μm).进样口温度为280 ℃；程序升温如下：42 ℃保持1 min，以2 ℃ ·min^-1升至78 ℃，以30 ℃ ·min^-1升至300 ℃，保持5 min；载气为高纯氦气；流速0.8 mL·min^-1；进样体积为1 μL，采用不分流进样.3-MCPD和2-MCPD的监测离子m/z为289；D₅-3-MCPD和D₅-2-MCPD的监测离子m/z为257；3-MCPD和2-MCPD的定量离子m/z为289、253和453；D₅-3-MCPD的定量离子m/z为257、294和278；D₅-2-MCPD的定量离子m/z为257和294.

2.5 质量控制与质量保证

进行样品测定时，应同步进行空白对照试验、平行试验、加标回收试验的测定.在本实验室条件下，3-MCPD和2-MCPD检出限为27 μg·kg^-1.基质进行加标试验，加标浓度在750~2000 μg·kg^-1之间，回收率均值范围为98.9%~103%，相对标准偏差(RSD)为1.29%~9.03%.所有样品及标准系列均采用同位素稀释技术进行校正.

2.6 暴露评估

每人每天氯丙醇酯的摄入量(I)采用式(1)评估：

(1)

式中：I代表每人每公斤体重每天氯丙醇酯的摄入量(μg·kg^-1·d^-1)；c代表方便面、油条或麻花中氯丙醇酯的浓度(mg·kg^-1)；m代表每天摄入的方便面、油条或麻花的重量(g)；BW代表目标人群个体体重.

根据一块方便面的面饼、100 g油条和100 g麻花的质量以及相应的氯丙醇酯浓度来评估成人和儿童氯丙醇酯的暴露量.根据中国人群暴露参数，本研究将人群分为9个年龄组(表 1).考虑到目前尚无3-MCPD酯的安全摄入量，本文假定3-MCPD酯在人体内全部水解为3-MCPD，并以3-MCPD的每日最大耐受剂量(PMTDI)2 μg·kg^-1 ·d^-1作为青年和成人(大于12岁)暴露评估的最高风险标准(WHO, 2007)；而以2016年欧盟食品安全局(EFSA)最新保守估计的3-MCPD每日耐受摄入量(TDI)0.8 μg·kg^-1 ·d^-1(EFSA, 2016)为婴儿、幼儿和其他儿童(< 12岁)暴露评估的最高风险标准.2-MCPD酯由于目前国际上尚未制定其安全剂量，所以在评估膳食暴露水平基础上按照3-MCPD的标准进行计算.本研究中1, 3-DCP酯和2, 3-DCP酯只有极少数样品检测出，故不作评估.

3 结果与讨论(Results and discussion) 3.1 氯丙醇酯的浓度水平

本研究测得样品中4种氯丙醇酯的浓度(以对应醇的浓度计算)如表 2所示.总体来看，4种化合物中检出率最高的是2-MCPD酯，检出率为62.1%.其次是3-MCPD酯，检出率为58.6%.2, 3-DCP酯只在一个样品中检测到，而1, 2-DCP酯则在所有样品中均未检出，所以后续的讨论中只讨论2-MCPD酯和3-MCPD酯.

2-MCPD酯的浓度范围为n.d.~0.64 mg·kg^-1，平均值为0.14 mg·kg^-1；3-MCPD酯的浓度范围n.d.~0.49 mg·kg^-1，平均值为0.10 mg·kg^-1.从不同样品可以看出，2-MCPD和3-MCPD酯的最大值均出现在麻花样品中，其次是方便面饼，最低的是油条.而样品中检测到的脂肪含量从小到大依次为油条13.0%，方便面饼13.5%，麻花25.3%，这与氯丙醇酯的浓度大小顺序一致.

与其他研究对比发现，王立媛等(2017)在超市、早餐店和街头早餐点采集了麻花、油条和油饼等油炸食品研究中麻花和油条中的3-MCPD酯，其检出率为81.8%，浓度范围n.d.~1.65 mg·kg^-1，2-MCPD酯的检出率为70.5%，浓度范围n.d.~0.93mg·kg^-1，结果均高于本研究.里南(2012)在福州的大中型连锁超市购买了市售常见品牌和口味的方便面样品，以及在超市、高校食堂、早点零售摊和酒店购买了油炸面点，研究发现方便面饼中3-MCPD酯的浓度范围为0.0060~0.99 mg·kg^-1，2-MCPD酯的浓度范围为0.0072~0.44 mg·kg^-1，油条中3-MCPD酯的浓度范围为0.0025~2.34 mg·kg^-1，2-MCPD酯的浓度范围为0.0029~1.56 mg·kg^-1.这些浓度水平也是高于本研究，但是里南等研究中的其它油炸食品中3-MCPD酯的浓度范围为0.0046~0.44 mg·kg^-1，2-MCPD酯的为0.0072~0.23 mg·kg^-1，与本研究中的浓度水平类似.

3.2 不同地区样品中氯丙醇酯的浓度水平

不同城市中的2-MCPD酯和3-MCPD酯的浓度比较如图 1所示，对于总的2-MCPD酯和3-MCPD酯，中值浓度F(0.30 mg·kg^-1)>J(0.25 mg·kg^-1)>Z(0.17 mg·kg^-1)，而75%值和95%值浓度则表现出不同的趋势J(0.39 mg·kg^-1和0.87 mg·kg^-1)> Z(0.38 mg·kg^-1和0.53 mg·kg^-1)> F(0.34 mg·kg^-1和0.39 mg·kg^-1).对于单独的化合物来讲，3个不同地区2-MCPD酯与总的浓度比较，无论是中值，75%值还是95%值表现出了相同的趋势，但是对于单独的3-MCPD酯，3个不同地区则表现出了与总的氯丙醇酯和单独的2-MCPD酯不同的分布趋势，对于中值浓度是J(0.13 mg·kg^-1)= F(0.13 mg·kg^-1)> Z(0.08 mg·kg^-1)；对于75%值浓度是Z(0.18 mg·kg^-1)> J(0.15 mg·kg^-1)> F(0.14 mg·kg^-1)；对于95%值浓度则是J(0.37 mg·kg^-1)>Z(0.20 mg·kg^-1)> F(0.18 mg·kg^-1).3个城市F、J和Z的样品中脂肪含量的平均值分别为15.9%、17.8%和12.6%，这与单独的3-MCPD酯的中值浓度呈现出了相同的趋势.

3.3 氯丙醇酯的组成特征

2-MCPD酯和3-MCPD酯在不同食品和不同城市的分布特征如图 2a和b所示，图a和图b中所给出的值为平均值，通过分布特征图我们可以看出，对于不同食物以及不同城市中百分比含量最多的均是2-MCPD酯，这与其他的研究中3-MCPD酯浓度大于2-MCPD酯的结果不同(王立媛等, 2017; 里南, 2012).不同城市之间组成非常相似.本研究中，不同的样品差别很大，例如有的方便面面饼中并未检出氯丙醇酯，有的面饼检出浓度很大.这可能与不同商家在制作面饼时的原料以及加工工艺有关，所以在选择方便面食品时应该有选择性，尽量选择非油炸的方便面.此外，也有研究指出方便面调料包中的氯丙醇酯含量比面饼中更大(里南, 2012).对于油条和麻花，不同油炸食品中存在差异较大，这种差异除了食品种类本身的因素外，可能主要与加工中食用油的选择有关，像油条多采自农贸市场小作坊，油炸用油可能是主要影响因素，Ilko等(2011)的研究中指出油炸食品中氯丙醇的主要来源于油炸用油.检测出高浓度的加工作坊、餐饮店，可能是使用质量较低的原料及煎炸油的长时间反复使用，这些都可能会造成氯丙醋污染水平的提高.另外黄明泉等(2014)也总结了食品中3-MCPD酯的形成必要条件包括氯离子和三甘酯(或二酰基甘油、单甘酯), 影响因素主要包括加工过程、加工温度、处理时间、油的含量、氯化钠的浓度等, 其中加工温度是主要因素.

3.4 人体暴露评估

德国风险评估研究所(BfR)和欧盟食品安全局(EFSA)一致认为可以根据3-MCPD的毒理学数据对3-MCPD酯进行风险评估，即假定3-MCPD酯在体内100%转化为3-MCPD(BfR Opinion No. 047/2007, 2007).氯丙醇酯的暴露风险评估均参考3-MCPD的每日最大耐受摄入量(PMTDI)2 μg·kg^-1 ·d^-1(WHO, 2007).据EFSA的研究表明，婴儿的奶制品饮食中3-MCPD酯的暴露水平是每日摄入量(TDI，0.8 μg·kg^-1 ·d^-1)的3倍(BfR, FAQ, 2016).所以2016年EFSA更保守的估算了更适用于儿童的3-MCPD每日耐受摄入量(TDI)为0.8 μg·kg^-1 ·d^-1(EFSA, 2016).

在本研究中，每块方便面面饼约为65~100 g，所以方便面面饼按照每块面饼80 g来计算，油条和麻花按照100 g的每日摄入量来计算.结果如表 3所示，9个年龄组3-MCPD酯的暴露范围是0.12~1.25 μg·kg^-1 ·d^-1.如果按照平均值评估，所有人群3-MCPD暴露均小于PMTDI的2 μg·kg^-1 ·d^-1，仅有麻花中3~6岁组超过了TDI值的0.8 μg·kg^-1 ·d^-1.但是若以95%值来评估，3~6岁组和6~9岁组人群的评估值则全部高于0.8 μg·kg^-1 ·d^-1，暴露风险最大的为女性儿童.油条、方便面饼和麻花的暴露分别为1.21、1.25和1.25 μg·kg^-1 ·d^-1，这些值分别为TDI的151%、156%和156%.

对于2-MCPD酯，9个年龄组的暴露范围是0.16~3.73 μg·kg^-1 ·d^-1.由于目前没有2-MCPD的安全剂量，本文也按照3-MCPD的2 μg·kg^-1 ·d^-1和0.8 μg·kg^-1 ·d^-1来比较.结果表明，与3-MCPD酯有着类似的结果，并且暴露风险更大，部分人群(如3~6岁与6~9岁儿童按95%值评估)不仅超过了TDI的0.8 μg·kg^-1 ·d^-1，甚至超过了2 μg·kg^-1 ·d^-1，暴露风险最大的也是女性儿童，油条、方便面饼和麻花的暴露分别为TDI的204%、214%和466%.

值得我们注意的是，如果2-MCPD酯在体内水解率、代谢情况、毒理学特征等与3-MCPD酯相类似，那么氯丙醇酯的总暴露量将大大增加.此外，有研究表明，方便面食品中调味料包中检测到了氯丙醇酯，其浓度甚至超过了方便面饼中的浓度(里南, 2012).由于儿童体重远远小于成人，从表 3中可以看到，儿童的氯丙醇酯暴露明显大于成人，如3~6岁儿童组，通过油条摄入的3-MCPD酯是成人的4倍.所以大量食用此类食品会对儿童造成一定的健康风险.

3.5 暴露评估的不确定性分析

食品中氯丙醇酯类污染物人体暴露与健康风险研究目前还相对较少，作为一个初步的研究，其结果仍然存在诸多不确定性.本研究中，由于缺乏不同食物不同人群的每日摄入量数据，本研究采用了相同的每日食物摄入量，这会在一定程度上影响健康风险评估的结果，因为不同人群由于食物摄入量存在年龄差异.例如，广东省2002年营养与健康状况监测收集的膳食回顾调查数据来看，面制食品的消费量(97.5%值)2~7岁组的值(176.06 g·d^-1)比8~12岁组(142.86 g·d^-1)、13~19岁组男(114.33 g·d^-1)、13~19岁组女(151.52 g·d^-1)、20~50岁组男(150.00 g·d^-1)、20~50岁组女(170.45 g·d^-1)的人群高(蒋琦等, 2012).尽管如此，对儿童的氯丙醇酯暴露特别需要关注.一方面，儿童生殖系统和神经系统尚未完善，更容易受影响；另一方面，本研究中即使把9岁以下的儿童的进食量减少1/3，其暴露量(按95%值计算)还是有部分超过了0.8 μg·kg^-1 ·d^-1(3~6岁组的女孩).此外，物质在人体胃肠道系统均存在不同的吸收效率，而本研究中均未考虑目标物在人体肠道消化系统的吸收效率，而是将其认为100%被吸收，因此存在一定程度的高估其风险.

4 结论(Conclusions)

1) 所有样品中2-MCPD酯的检测浓度高于3-MCPD酯的浓度，而1, 2-DCP酯与2, 3-DCP酯基本没检出.

2) 对于这3种食品，麻花中总的氯丙醇酯浓度最高.

3) 氯丙醇酯的暴露评估结果表明，3~6岁组和6~9岁组的儿童食用上述食品有不同程度的健康风险，对儿童的氯丙醇酯暴露特别需要关注.