蜜蜂和人都應該吃新鮮蜂蜜
——羥甲基糠醛毒理研究進展

王琪琦 喬江濤 張紅城 │文

1 哈爾濱商業大學食品工程學院，哈爾濱 150010；2 中國農業科學院蜜蜂研究所，北京 100093

羥甲基糠醛（簡稱HMF）作為美拉德反應的中間體，由葡萄糖或果糖經脫水反應生成。HMF 的分子中含有一個醛基和呋喃環，化學性質較活潑，容易分解成乙酰丙酸和甲酸或發生進一步聚合反應。HMF 廣泛存在于蜂蜜[1]、水果制品[2-4]、啤酒[5]、醋[6]、奶制品[7]、飲料[8]等預包裝食品中，且在一定程度上羥甲基糠醛的含量可反映食品的新鮮程度[1]。食物中HMF 的形成速率取決于環境、溫度、糖的類型、pH 值以及二價陽離子的濃度[8,9]，HMF 的形成與應用和許多食品的熱負荷直接相關。新鮮或未經處理的食品中幾乎不存在HMF，但在熱處理和儲存中會迅速積累，在某些干果和焦糖產品中甚至會超過1g/kg[10-12]，不同食品中HMF 的含量差異很大[13]。熱處理是最常見的食品加工方式，過度加熱或不適當的儲存條件會增加HMF 含量，HMF 含量被認為是含碳水化合物食品質量下降的標志[14]，因此嚴格控制HMF 含量至關重要。世界衛生組織（WHO）和歐盟的食品法典（EU Directive 110/2001）定義了蜂蜜的最大HMF 含量水平（40mg/kg），超過此水平的蜂蜜，品質下降；新鮮蜂蜜中HMF 的含量很低，一般不會超過10mg/kg[15]。本文主要綜述了HMF 對蜜蜂和人的毒理的研究進展。

一、HMF對蜜蜂的毒性

天然狀態下蜂蜜中HMF 含量極低，對蜂蜜品質幾乎沒有影響。在蜜蜂飼喂過程中，蜂糧中HMF 的濃度小于10～15mg/kg，對蜜蜂沒有任何影響；當蜂糧中HMF 的濃度達到250mg/kg 時，產生毒性，會造成蜜蜂幼蟲死亡[16]。

HMF 含量在蜂蜜中不斷升高，可能會導致蜜蜂死亡。Bailey[17]發現，與新鮮蜂蜜相比，長時間儲存的蜂蜜因含有大量的HMF，用來飼喂蜜蜂時會導致蜜蜂的死亡率增加。在大約1500mg/kg HMF 的高濃度下，蜜蜂死亡率增加一倍。HMF 不僅對成年蜜蜂有毒性，對幼蟲蜜蜂也是一樣，Sophie Krainer等人[18]研究了HMF 對幼蟲和成年蜜蜂的影響，濃度低于750ppm 的HMF 不會對幼蟲造成影響。當HMF 達到7500mg/kg 或更高濃度時，會導致幼蟲完全死亡。和成年蜜蜂相比較，幼蟲在喂養6 天后對HMF 的敏感性要比成年蜜蜂高出數倍，但是在第22 天成年蜜蜂的敏感性要高于幼蟲。

綜上所述，不管是蜜蜂幼蟲還是成年蜜蜂，當HMF 的濃度達到一定值時，都會對蜜蜂造成致命傷害。并且隨著HMF 濃度的增高，對蜜蜂的毒性也隨之增強，蜜蜂的死亡率增高。

二、HMF對人的毒性

HMF 是在食品加工或烹飪過程中自然形成的，是不可避免的，在經過熱處理的許多食物中都含有HMF，如蜂蜜、咖啡、果汁、糖果、蛋糕、番茄醬、加工的谷物產品、熱處理的牛奶和酒精飲料等[17]。

研究表明，HMF 能與人體蛋白質結合產生積蓄中毒，食用過多HMF 的食品可能會導致基因突變，具有潛在的致癌風險[19,20]。也有研究表明，雖然HMF 本身毒性低，但是HMF 能在體內和體外分別形成磺酸氧甲基糠（SMF）和5-氯甲基糠醛（5-CMF），這些物質具有較強致癌性和基因毒性[21]。迄今為止進行的毒理學研究發現，HMF 與結腸癌[22]、皮膚乳頭狀瘤[23,24]、腎臟的脂瘤性腫瘤[25]或染色體畸變誘發[26]有關。

HMF 的形成可能遵循多種途徑，涉及不同的前體和中間體。關于在復雜食品基質中形成HMF 的機理是非常復雜的，尤其是在食品加工和存儲過程中的變化。HMF 在日常飲食中含量很高，據估計，人類每天最多攝入150mg HMF[27]。除飲食外，人類還可能通過藥物制劑和香煙攝入HMF。非含硫的呋喃衍生物如HMF 的代謝物糠醛，它是一種已知的反應性醛，可能具有肝毒性。考慮到HMF 的潛在毒性，《中國藥典》規定在葡萄糖溶液中HMF 的濃度不得高于11.8μg/mL[28]。

目前關于HMF 的毒性還存在較大爭議，主要是HMF 不穩定，其體內代謝產物5-SMF 具有顯著毒性。但是通常需要SULT 的存在才能產生毒性，因此，HMF 對人類負面影響的程度有待進一步研究。

三、結語

蜂蜜中低濃度的HMF 不會影響蜜蜂健康，但是高濃度的HMF 會引起蜜蜂死亡。因此，不應該用儲存時間過長或過保質期的蜂蜜飼喂蜜蜂。蜂蜜在加工和儲存過程中也應盡量選擇低溫處理。雖然HMF對人類負面影響的程度還有待進一步深入研究，但我們仍建議無論是蜜蜂還是人類，都應該食用新鮮蜂蜜。