生活中的分子

危害健康的“瘦肉精”——克伦特罗(Clenbuterol)

引言

中国有句古话:“民以食为天,食以安为先”,因为安全的食品对每个人而言都是不可或缺的。然而,随着众多食品安全问题被媒体相继曝光以来,民众的食品安全知识和意识都在不断提高,食品安全问题目前已经成为社会最为关注的焦点之一。曾经畜牧业出于增加动物的瘦肉量、减少脂肪、减少饲料、缩短肉品上市时间、降低成本等考虑,会违规向饲料中加入“瘦肉精”,其中不乏知名的肉制品加工企业,直到几年前“瘦肉精”事件被央视曝光,肉制品安全以及“瘦肉精”引发的健康问题才引起人们足够重视。

图 1 央视新闻对“瘦肉精”事件的追踪报道

意外发现的“瘦肉精”

广义上讲,凡是能促进脂肪分解,增加蛋白质合成和瘦肉生长的物质都可以被称为“瘦肉精”,因而“瘦肉精”其实是一类物质的总称,但实际上被广泛使用的“瘦肉精”是一种名为克伦特罗的物质。它本质属于b2肾上腺素受体激动剂,临床上经常用来治疗慢性阻塞性肺疾,也被用于缓和急性气喘发作时的支气管扩张剂。令人不解的是,原本的临床药物为何会成为饲料添加剂呢?原来,20世纪80年代初,美国化工企业氰胺公司(Cyanamid)意外发现克伦特罗具有明显的促进生长、提高瘦肉率及减少脂肪的效果,于是被畜牧业作为“瘦肉精”使用。克伦特罗的化学结构和理化性质与肾上腺素具有相似性,能够作用于b2肾上腺素受体,通过激活腺甘酸环化酶(Adenylate Cyclase,AC)而使环磷腺苷增加,进而加强脂肪分解,促进蛋白质合成,使后肢肌肉饱满凸出,肉色特别红润鲜亮,大大提高瘦肉率。

图 2 克伦特罗的结构和商品化药物

克伦特罗的健康危害

临床上克伦特罗作为支气管扩张剂用于哮喘治疗,它也可以作为处方药用于牲畜的呼吸疾病治疗,由于作为药物使用时的剂量受到严格控制,因而并不会对人体造成较大伤害。与之相对的是作为“瘦肉精”使用时,其剂量是治疗剂量的5-10倍,因此肉制品中会残留大量的克伦特罗,特别是器官中含量更高。此外克伦特罗性质极其稳定,有数据表明加热到172oC它才开始分解,因此常规烹饪对克伦特罗是没有任何影响的。

当人食用含有克伦特罗残留的肉类产品后,克伦特罗随即进入人体引起急性或慢性中毒症状。急性中毒症状表现为面色潮红、头痛、头晕、乏力、胸闷、心悸、骨骼肌震颤、四肢麻木等,严重时可危及生命;长期食用含克伦特罗的肉制品导致的慢性中毒症状则包括血管壁弹性降低、血管扩张、血压升高、心跳加快、呼吸加剧、肌肉颤抖、头痛、胸闷、心悸、恶心、呕吐等一系列不良反应。鉴于此,1986 年开始,欧美等发达国家就已严禁畜牧生产中应用克伦特罗,我国农业部1997年也下文严禁β-肾上腺素类激素在饲料和畜牧生产中使用,其中盐酸克伦特罗高居榜首。然而,为谋取暴利,国内外仍然有一些不法商家在巨大利益驱动下违反相关法律法规,在饲料中添加“瘦肉精”。

图 3 《China Daily》早年关于克伦特罗猪肉中毒事件的报道

克伦特罗的合成

克伦特罗是人工合成的苯乙胺类药物,1964年首次在美国合成并得到专利保护,由于本身具有良好的生理活性和药用价值,在调节机体能量代谢等生理活动中具有重要作用,因而其化学合成方法一直备受关注。盐酸克伦特罗是其商品名,文献中关于克伦特罗成熟的合成方法是以4-氨基苯乙酮为原料,首先在苯环上引入两个氯,随后与单质溴发生羰基α位卤代得到中间体3,叔丁胺取代溴后经NaBH4还原即可得到克伦特罗5,最后只需与盐酸成盐即可。路线显著的优点是原料和试剂都廉价易得,很适合大规模工业化生产。

图 4 克伦特罗的合成路线

克伦特罗的检测

克伦特罗的非法使用不但严重威胁着消费者的健康,还影响着一个国家的对外贸易和声誉,因此必须严加控制。造成克伦特罗屡禁不止的原因除了利益驱使外,另一方面也是因为目前国内外克伦特罗检测的方法和手段还不完善,也没有在屠宰前就建立起完善的监测体系和准确、迅速、方便、精确的检测方法。

对普通消费者而言,一般只能凭借感官对商品的外观特征进行判断,然而由于肉类的品种差异以及在储存运输过程中外观上会发生一定改变,这种判断方法显然主观性太强,也过于粗糙,仅能为消费者提供大致参考。尽管借助现代仪器,例如高效液相色谱、气相色谱、色谱质谱联用技术等可以实现克伦特罗的定量和定性检测,但缺点是检测过程繁琐、耗时长、仪器和费用昂贵、难以操作等。幸运的是,以抗原与抗体特异性、可逆性结合反应为基础的免疫分析技术为克伦特罗的检测提供了新的可能。根据这一原理,人们开发出了检测克伦特罗的试剂盒,可以实现其高效现场检测。

图 5 我国生产的克伦特罗快速检测卡(图片来源于网络)

结束语

几年前骇人听闻的“瘦肉精”事件给全国人民敲响了食品安全警钟,相关部门也防微杜渐制定了相应的法律法规,加大了对于食品安全问题的打击力度。然而,还有很多方面我们做得不够完美,未来还需要进一步加强饲料生产监管,杜绝违禁添加剂的使用,还要加强养殖生产投入品的使用监管,杜绝私用、滥用药物的现象发生。相信在政府和民众的共同努力下,食品安全问题会越来越少,老百姓能够真正做到吃得放心,吃得安心。

参考资料

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