發現
在1977年,科學家就發現直接以明火或炭火炙烤的烤魚在Ames試驗中具有強烈的致突變性;其後在燒焦的肉,甚至在“正常”烹調的肉中也同樣檢出強烈的致突變性。由此,人們對胺基酸、蛋白質熱解產物產生了濃厚的研究興趣,先後發現了20多種致癌、致突變性的雜環胺。
長期實驗表明,雜環胺在Ames實驗S9代謝活化系統中具有較強致突變性,並能引發齧齒動物以及靈長類動物肝臟、乳腺、結腸等多種靶器官產生腫瘤。與其他致癌物相比,雜環胺的毒性較強,例如IQ(2-氨基-3-甲基咪唑並[4,5-f]喹啉)在實驗大鼠體內的半數致死劑量僅為0.7ug/g/d。
產生因素
烹調方式
加熱溫度是雜環胺形成的重要影響因素。當溫度從200℃升至300℃時,雜環胺的生成量可增加5倍。雜環胺的前體物是水溶性的,加熱後,水溶性前體物向表面遷移並逐漸乾燥,其加熱後的主要反應是產生aias類雜環胺。
烹調時間對雜環胺的生成也有一定影響。在200℃油炸溫度時,雜環胺主要在前5分鐘形成,在5~10分鐘形成減慢,進一步延長烹調時間則雜環胺的生成量不再明顯增加。但我們的許多美味都是快炸而成,即便慢炸也很難達到10分鐘以上。
食品中的水分是雜環胺形成的抑制因素。因此,加熱溫度越高、時間越長、水分含量越少的食物,產生的雜環胺越多。而燒、烤、煎、炸等直接與火接觸或與灼熱的金屬表面接觸的烹調方法,由於可使水分很快喪失且溫度較高,產生雜環胺的數量遠遠大於燉、燜、煨、煮及微波爐烹調等溫度較低、水分較多的烹調方法。
食物成分
在烹調溫度、烹調時間和食物水分含量相同的情況下,營養成分不同的食物產生的雜環胺種類和數量也有很大差異。一般而言,蛋白質含量較高的食物產生的雜環胺較多,而蛋白質的胺基酸構成則直接影響所產生雜環胺的種類。肌酸或肌酐是雜環胺中α-氨基-3-甲基咪唑部分的主要來源,所以含有肌肉組織的食品能大量產生AIAs類雜環胺。
危害研究
南加州大學以及加州癌症預防研究所一項研究發現,在高溫下烹調的紅肉,尤其是煎紅肉可能會使得患前列腺癌的風險增加多達40%。
研究人員檢查了最近參加加州協同前列腺癌研究中的2000人,匯總數據是一個多種族,有病例對照的研究。研究參與者完成了全面的調查問卷,評估肉類的攝入量,包括家禽和加工紅肉的數量和類型,關於烹飪的做法(例如煎、烤等)。
在研究中超過1000名男子被確診為晚期前列腺癌。研究人員發現,男性每周吃150多份煎紅肉後患晚期前列腺癌的風險增加30%,此外,吃250多份在高溫下煮熟的紅肉的男性患晚期前列腺癌的風險增加了40%。
當考慮特定類型的紅肉而不是牛排與前列腺癌的風險增加有關後推測,是在漢堡中發現的致癌物質不同水平的積累而產生的結果,因為相比較於牛排,紅肉、漢堡包能夠實現更快更高的內部和外部的溫度。
研究人員懷疑這是由於在烹調紅色的肉類和家禽中會形成DNA損傷的致癌物質即雜環胺(HCA)。