王亚韡课题组在PFAS膳食暴露风险研究方面取得新进展
环境化学与环境毒理全国重点实验室王亚韡课题组在全氟和多氟烷基化合物(Per- and polyfluoroalkyl substances, PFAS)的膳食暴露风险研究中取得新进展。该研究首次系统阐明了传统发酵过程对鱼类产品中PFAS生物可给性的放大效应及其微观机制。相关研究成果以“Traditional Fermentation Amplifies PFAS Bioaccessibility: Defining Fermented Fish Products as an Unrecognized Source of Dietary Exposure”为题,发表于Environmental Science & Technology。
PFAS广泛应用于工业和消费品,因其极强的持久性、生物累积性及对人体健康的潜在威胁而备受全球关注。膳食摄入是普通人群暴露于PFAS的主要途径,其中鱼类等水产品的贡献率在部分地区可超过50%。在全球许多地区,尤其是亚洲、欧洲和非洲,发酵是水产品保存和风味开发的重要传统方法。然而,既往研究主要聚焦于环境条件下的PFAS行为,但PFAS在复杂的食品发酵过程中的行为特征和最终的暴露风险,此前仍知之甚少。
针对这一科学问题,研究团队构建了一个为期300天还原真实工艺的鱼肉发酵模型系统。此前学界普遍假设发酵食品中的益生菌等微生物可能有助于降低污染物的摄入风险,但该研究发现,传统发酵不仅未能降低PFAS污染风险,反而显著提升了其生物可给性,使其吸收潜力最高提升近100%,多种PFAS同系物在发酵后近乎完全从基质中释放。同时在发酵引发的微生物群落动态演替过程中,研究人员观察到了全氟前体物N-乙基全氟辛基磺酰胺(N-EtFOSA)的微生物转化现象;持久性同系物全氟辛基磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)则表现出极强的稳定性。
研究团队进一步结合高通量测序、分子对接和计算机模拟等技术,揭示了发酵放大PFAS生物可给性的双重核心机制:一方面,微生物逐步降解鱼肉基质结构,破坏了PFAS与生物大分子的结合位点,释放出原本被“禁锢”在基质中的结合态PFAS;另一方面,消化过程中,发酵样品的消化液胶束稳定性显著增强,提升了疏水性PFAS的溶解与跨膜转运潜力。在此过程中,PFAS生物可给性的决定因素从发酵前的特异性结合,转变为发酵后的分配行为。

该研究首次揭示了发酵过程对于食品中PFAS生物有效性的影响,对于进一步开展真实场景中PFAS的化学品安全评估具有重要的科学意义。
论文第一作者为博士生王闻,通讯作者为黎娟副研究员和王亚韡研究员。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和中国科学院战略性先导科技专项的支持。
论文链接:https://doi.org/10.1021/acs.est.5c15723