煙焦油

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煙焦油(Tobacco Tar)

　　煙焦油是指吸煙者使用的煙嘴內積存的一層棕色油膩物，俗稱煙油。它是有機質在缺氧條件下，不完全燃燒的產物。

　　焦油中有害成分眾多，因此其作用機制也很複雜。國內外關於焦油毒性的細胞和動物試驗表明 ，焦油進人生物活體後，引起細胞中如DNA、RNA、蛋白質的損傷，從而干擾細胞正常機能，造成細胞損傷，導致生物活體致癌、致畸和發生突變，產生一系列疾病和腫瘤 目前，關於焦油危害的研究主要集中在細胞毒性、致癌和致突變方面。

　　1.卷煙焦油的細胞毒性作用

　　細胞一次或24h內多次接觸焦油後短時間內會產生毒性效應。胡媛媛等研究報道，卷煙焦油作用於體外培養的人視網膜色素上皮細胞(HRPE)，通過倒置顯微鏡和電鏡觀察到，HRPE細胞隨焦油濃度增大，變性壞死的細胞數目逐漸增多，細胞組織呈萎縮狀態，細胞趨於凋亡，表明焦油對HRPE細胞具有毒性作用，能使其失去正常形態結構，從而影響視網膜形態和功能，造成視網膜的損害。胡斌斌等對3種不同焦油卷煙煙氣的細胞毒性進行比較，發現焦油含量最低的煙氣對細胞毒性最小，焦油含量最高的煙氣對細胞毒性最高 。因此降低卷煙中焦油含量，可以減少焦油對細胞的毒害作用，從而降低吸煙對健康的危害。近年來，研究人員發現焦油還能與煙氣中其他成分相互作用。研究者捕集市售卷煙煙氣(第1組)、低焦油含量卷煙煙氣(第2組)和超低焦油含量卷煙煙氣(第3組)，結果發現，煙氣中自由基、雜環胺(TSNAs)和PAHs含量第l組高於第2、3組；體外培養BALB／e-3T細胞分別暴露於3種煙氣，用中性紅染色試驗判斷細胞毒性及測定半數致死劑量，第1組高於第2、3組，試驗表明焦油含量高的煙氣有害成分含量高，對細胞毒性也最高。因此，進一步加強減少焦油含量研究是十分必要的。

　　2.卷煙焦油的致突變作用

　　研究者對煙氣中焦油的致突變活性進行研究，證實焦油具有致突變活性，且焦油含量與致突變活性呈正相關，因此降低焦油量能減少卷煙煙氣致突變活性，有效提高卷煙安全性。目前，致突變活性分析主要用Ames試驗、微核試驗、L5178Y小鼠淋巴瘤分析、基因序列分析等方法。賀小瓊等以TA97、TA98和 FA100為試驗菌株，通過Ames試驗發現，卷煙焦油對TA97和TA98菌株具有致突變作用，而對TA100菌株無致突變作用，且煙焦油在加入S9活性系統後，TA97和TA98菌株誘發回變菌落數高於相應自發回變數，試驗結果表明，卷煙焦油是一種需要代謝活化的間接致突變物，具有移碼突變致突變作用，能損害遺傳物質 。為了考察香煙焦油對生物活體致突變產生的危害，顧小紅等進行小鼠骨髓嗜多染紅細胞微核試驗，以出現微核的小鼠骨髓嗜多染紅細胞頻率為指標，來檢測香煙焦油毒性作用，結果表明，香煙焦油染毒組微核發生率明顯高於乙醇和生理鹽水對照組；染毒小鼠中微核細胞率比陰性對照組明顯升高，不同劑量處理的小鼠均有不同程度的中毒癥狀，說明香煙焦油對小鼠有較強毒性作用，而這種毒性作用可能是由於煙焦油的致突變作用對小鼠遺傳物質產生的損傷造成的，暗示了煙焦油可能會對人體產生相應危害。

　　3.卷煙焦油的致癌作用

　　卷煙焦油有些有害物質為問接致癌物，進入體內後，需要在一系列酶的作用下轉化成致癌物，與DNA共價結合，造成DNA損傷，從而干擾細胞正常功能。常福厚等研究表明，一定濃度卷煙焦油中的PHAs進入小鼠體內後，通過誘導芳香烴羥化酶(AHH)表達，提高AHH的活性，進而提高焦油中PAHs間接致癌物質轉化，與DNA等大分子物質形成加合物，增加肺癌易感性，而且隨著卷煙焦油劑量的增加和作用時間的延長，酶的活性上調；試驗還發現被動吸煙也可提高小鼠肺AHH的活性，為被動吸煙可增加肺癌易感性提供了證據。卷煙焦油中的間接致癌物還能與焦油中酚類及其衍生物如兒茶酚一起作用。研究發現，酚類及其衍生物是卷煙焦油中的促癌物質，其本身並沒有致癌作用，但它能刺激被激發的細胞，是一種腫瘤促進因數，當促癌成分與致癌成分一起作用，能增加致癌成分的致癌性。卷煙焦油中成分眾多，反應複雜，焦油中的有害物質自由基不僅能直接攻擊細胞，造成細胞的氧化損傷，還能與周圍環境中的物質發生反應。有研究者採用電子順磁共振技術(EPR)和旋轉捕獲技術，證實焦油中的自由基能與呼吸道環境中的顆粒物質協同作用，發生芬頓反應，產生更多有害物質，增加肺癌和其他肺部疾病發生的機率。

　　卷煙焦油產生的健康問題一直都受到普遍關註，目前，國內外主要通過降低焦油含量來達到降害目的。國外對於降焦減害的研究起步很早，1976年在美國誕生了世界上第一支低於15 mg／支的低焦油卷煙。目前，我國卷煙焦油含量普遍控制在1O～15 mg／支，與20世紀70年代相比卷煙焦油含量大大降低，然而與世界上許多發達國家相比，卷煙焦油含量相對偏高，降低焦油含量工作還需進一步加強。卷煙中的焦油量是一個複雜的變數，它受到很多因素的影響，其含量的控制涉及卷煙品種、種植和生產整個過程，需要採取綜合措施。

　　1.農業降焦

　　煙葉原料中的有害物質含量和作為有害物質前體物的含量能影響焦油中有害成分的形成，煙葉化學成分的形成和積累受遺傳、環境和栽培等多種因素的影響，因此，通過遺傳和生物技術對煙葉品種的基因進行改良已成為農業降焦減害關註的熱點。美國、加拿大等國在20世紀後期採用傳統的育種或基因工程等現代生物技術培育出低焦油或低害的煙草品種，部分品種已在生產上得到應用。鉀是煙草必需的礦質元素，影響煙葉的生長、品質和可用性。

　　我國煙草行業的工作者對400份煙草種質資源的鉀積累效率(富鉀能力)進行了鑒定，找出了富鉀的育種材料。新發現的育種材料具有較強的富鉀能力，能充分利用土壤肥料中的鉀素，生產出鉀含量高的煙葉，從而有利於卷煙焦油產生量的降低。在煙草栽培方面，法國科學家以烤煙ITB343為研究對象，對打頂和採收與焦油釋放量的關係進行研究，表明高打頂可使煙葉焦油含量下降20％～30％。我國國內的試驗結果表明，對初花期的NC89進行打頂、留葉23片，煙絲焦油量可降低2．1～3．8 mg／g。

　　2.工業降焦

　　工業降焦是目前條件下，合理而有效降解焦油含量的重要途徑，可在一定程度上反映出一個卷煙企業的綜合技術水平。在卷煙生產工藝方面，卷煙的減焦降害主要方法有接裝濾嘴提高對焦油物質的捕集，使其阻留在濾嘴之中；使用高透氣度和靜燃速度快的卷煙紙，從而為卷煙燃燒提供O_2，減少焦油中有害物質生成量；摻用煙草薄片、膨脹煙絲和膨脹梗絲增加煙草燃燒特性，降低卷煙焦油含量等。

　　大量試驗已證明，使用不同的濾嘴接裝到卷煙上，能有效降低卷煙焦油含量，因此，圍繞濾嘴材料及其所使用添加劑的應用是目前科學家進行探索和最有效的降焦減害方法。最近，美國一項專利研發了一種含薄荷油的濾膜，當吸煙者抽吸卷煙時，薄荷油能通過濾膜進入吸煙者的嘴中，降低煙癮，從而減少有害物質對人體的損害。童保雲等把新合成的金屬摻雜多孔無機吸附劑應用於卷煙過濾嘴，以未加添加劑的過濾嘴棒作為對照，發現新型吸附劑可降低卷煙焦油量達到3mg／支，降焦率達25％ ，而未加添加劑的過濾棒降低焦油量約為13％。