图4-26 杂环胺的结构
牛肉提取物在几种实验动物和人体肝组织中被代谢转化为活性致突变物.虽然在Ames检验中发现这类物质是高度潜在的致突变物质,但其在大鼠身上表现为很弱的致癌性.
在烹调富含蛋白质的食物时,蛋白质的降解产物——色氨酸和谷氨酸首先形成一组多环芳胺化合物,如色胺热解产物(Trp-p-1和Trp-p-2)和谷胺热解产物(Glu-p-l).致畸研究发现,色胺和谷胺的热解产物对大鼠,仓鼠和小鼠动物均有致突变性.例如,小鼠喂饲含Trp-p-l或Trp-p-2的饮料后观察到其肿瘤发生率提高.其他一些报道指出,氨基酸和蛋白质的热解对实验动物的消化道表现为致癌性.但是其他富含蛋白质的食品如牛奶,奶酪,豆腐和各种豆类在高温处理时,虽然严重炭化但仅有微弱的致突变性.另外,加热程度也影响致突变活性的水平.正在进行进一步的研究以证实杂环胺是否在烹调过程中产生了对人类有害的物质.
杂环胺类化合物的主要危害之一是具有致突变性。但杂环胺是间接致突变物，在细胞色素P450作用下代谢活化才具有致突变性，杂环胺的活性代谢物是N一羟基化合物，后经乙酰转移酶和硫转移酶作用，将N一羟基代谢物转变成终致突变物。Ames试验表明，杂环胺在S9代谢活化系统中有较强的致突变性，其中TA98比TAl00更敏感。提示杂环胺是致移码突变物。除诱导细菌基因突变外，杂环胺类化合物还可经S9活化系统诱导哺乳动物细胞的DNA损害，包括基因突变、染色体畸变、姊妹染色体交换、DNA断裂、DNA修复合成和癌基因活化。但杂环胺在哺乳动物细胞体系中致突变性较细菌体系弱[1] 。
杂环胺类化合物的另一个重要危害是致癌作用。杂环胺化合物对啮齿动物均具不同程度的致癌性，致癌的主要靶器官为肝脏，其次是血管、肠道、前胃、乳腺、阴蒂腺、淋巴组织、皮肤和口腔等。最近发现IQ对灵长类也具有致癌性[1] 。
杂环胺化合物除了具有致突变和致癌外，一些杂环胺如IQ和PhIP在非致癌靶器官心脏形成高水平的加合物，研究发现，8只大鼠经口摄人IQ和PhIP2周，其中有7只出现心肌组织镜下改变，包括灶性心肌细胞坏死伴慢性炎症、肌原纤维融化和排列不齐以及T小管扩张等。另一项研究报告了对lo只做IQ慢性致癌实验的猴的心脏病理组织学检查的结果。这些猴分别摄入IQ10或20mg/kg40～80个月而患有肝肿瘤。所有动物的心脏在外观上均无改变，但有8只猴的心脏在镜下呈局灶性损伤。光镜下损伤表现为肌细胞坏死伴或不伴炎肌原纤维消失、肌节排列紊乱等。心肌损伤的严重程度与IQ的累积剂量有关[1] 。