本品劇毒，吸入其蒸氣或經(jīng)皮吸收，能引起中毒，產(chǎn)生神經(jīng)中樞障礙及肝損傷，對(duì)皮膚也有腐蝕，對(duì)眼睛有刺激性。大鼠、家兔經(jīng)口LD50150～180mg/kg。工作場所最高允許最高濃度0.3mg/m3。
1994年國際癌癥研究機(jī)構(gòu)（International Agency for Research on Cancer，IARC）將AM列為2A類致癌物， 即“人類可能致癌物”。2002年4月，瑞典科學(xué)家在油炸馬鈴薯中首次發(fā)現(xiàn)AM的存在。隨后英國等一些國家相關(guān)機(jī)構(gòu)對(duì)AA在食品中的含量進(jìn)行了測定，并證實(shí)瑞典科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)。因 AM的毒性和潛在的致癌作用而迅速在世界范圍引起研究熱潮。2003年美國食品藥物管理局 （Food and Drug Administration，F(xiàn)DA）公布的數(shù)據(jù)顯示，常見食品中AM質(zhì)量濃度約在0～2510μg/kg之間，尤其在一些含高碳水化合物食物（如馬鈴薯、餅干、咖啡等）經(jīng)高溫（>120℃）處理，如烹飪、煎炸、烘烤，AM含量最高可達(dá)2300μg/kg，遠(yuǎn)超過世界衛(wèi)生組織規(guī)定的日常飲用水中AM的限值0.5μg/L，因此，環(huán)境和食物中的AM暴露嚴(yán)重影響著人類的健康。
AA是一個(gè)具有親電基團(tuán)的有機(jī)小分子，水溶性極強(qiáng)，可通過皮膚、黏膜、呼吸道、胃腸道等進(jìn)入體內(nèi)。 食物中的AM通過腸道完整的吸收，而環(huán)境中暴露的AM約25%被皮膚吸收。 吸收后的AM通過血液循環(huán)系統(tǒng)廣泛分布于體內(nèi)各個(gè)組織，并在此過程中對(duì)肌體造成損害。
代謝與吸收
圖1
吸收的AM除少部分（硫醇尿酸化合物（mercapturic acids of glycidamide，GAMA和iso-mercapturic acids of glycidamide，異GAMA）或在環(huán)氧化物水解酶的作用下轉(zhuǎn)化成無毒的1，2-二羥基丙酰胺（Glyceramide）。 [5]
研究表明，在攝入低劑量AA的情況下，約50%會(huì)轉(zhuǎn)化成GA， 而高劑量的AA則大部分與GSH反應(yīng)，約13%轉(zhuǎn)化成GA。 [5] 代謝生成的AAMA、GAMA、異GAMA和1，2-二羥基丙酰胺均隨尿液排出，而在尿液中檢出的時(shí)間順序及含量不同，如：AA攝入2h后即可檢測出本身和AAMA；由于AA向GA轉(zhuǎn)化過程中需要時(shí)間，所以4h后才檢出GAMA 和異GAMA。
AAMA和GAMA在人體內(nèi)通常48h后完全排出體外，總尿液中AAMA占總AA的51%，是AA的主要代謝產(chǎn)物；GAMA和異GAMA占總AA的5%，是AA的次要代謝產(chǎn)物，其中異GAMA的含量遠(yuǎn)小于GAMA。生成的GAMA等在排出前的代謝過程是否對(duì)肌體造成毒害未見報(bào)道。
由于AA和GA都是蛋白質(zhì)的烷化劑，除代謝外，AA和GA和血紅蛋白（haemoglobin，Hb）的氨基末端纈氨酸結(jié)合生成性質(zhì)穩(wěn)定的化合物AA-Hb和GA-Hb（圖1），這兩種化合物在血液中殘留時(shí)間較長，平均超過7天，對(duì)肌體造成毒性作用。
日膳食暴露評(píng)估
經(jīng)口攝入被認(rèn)為人體吸收AA最迅速、 完整及主要的途徑，一些研究根據(jù)不同地區(qū)食品中AA的含量來評(píng)估該地區(qū)普通人群AA的攝入量。
2011年FAO/WHO食品添加劑聯(lián)合專家委員會(huì)（Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives，JECFA）對(duì)除非洲以外世界范圍內(nèi)8個(gè)代表國家中丙烯酰胺膳食攝入量進(jìn)行評(píng)估，結(jié)果表明普通人群的日攝入量平均約為1μg/（kg bw·d），最高攝入量約為4μg/（kg bw·d）。由于不同國家烹飪、飲食習(xí)慣的不同，各國的攝入量有所差異。英國最新公布的日攝入量為0.61μg/（kg bw·d），法國為0.43μg/（kg bw·d），而中國在最新膳食研究中得出的攝入量為0.319 μg/kg bw·d），仍顯著低于世界的平均水平，這與我國傳統(tǒng)的食品加工工藝（低于100 ℃的蒸煮加工）和近年來飲食習(xí)慣略有改變有很大關(guān)系。
有學(xué)者基于生理學(xué)的毒素代謝動(dòng)力學(xué)模式和非線性劑量反應(yīng)法確定丙烯酰胺的神經(jīng)毒性日攝入邊際劑量為40 μg/（kg bw·d），丙烯酰胺日致癌邊際劑量為2.6 μg/（kg bw·d）。
毒性機(jī)制
丙烯酰胺的毒性主要包括神經(jīng)毒性、 生殖毒性、遺傳毒性、免疫毒性及潛在致癌性，在人體中得到證實(shí)的是神經(jīng)毒性。
神經(jīng)毒性
許多研究表明丙烯酰胺具有顯著的神經(jīng)毒性， 在人類的職業(yè)暴露以及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中均有明確證據(jù)： 我國自20 世紀(jì)70年代開始報(bào)道AA的中毒病例，尤其在職業(yè)暴露上屢見不鮮。研究發(fā)現(xiàn)AA中毒者主要的癥狀體征為皮膚脫皮紅斑、四肢麻木、手足多汗、體重減輕及遠(yuǎn)端觸痛覺減退、深反射減退等神經(jīng)功能受損的癥狀；而貓、大鼠、小鼠、豚鼠、兔和猴等實(shí)驗(yàn)動(dòng)物暴露AA后則會(huì)表現(xiàn)出共濟(jì)失調(diào)、后肢足呈八字、骨骼肌無力，并最終導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)障礙。近年研究表明，AA誘導(dǎo)神經(jīng)毒性的可能機(jī)制如下：
（1）氧化損傷與神經(jīng)細(xì)胞凋亡調(diào)控
研究表明，活性氧族（reactive oxygen species，ROS）對(duì)細(xì)胞膜脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和DNA不斷攻擊并造成相應(yīng)靶分子累積氧化變性或損傷，是造成細(xì)胞代謝紊亂和功能異常的重要生理基礎(chǔ)。當(dāng)體內(nèi)自由基和活性氧的產(chǎn)生與消除間不平衡時(shí)會(huì)產(chǎn)生氧化應(yīng)激，從而引發(fā)許多疾病。中樞神經(jīng)系統(tǒng)（central nervous system， CNS） 是機(jī)體氧代謝較活躍的部位，其抗氧化酶活性低于其他組織，這使之易成為氧化損傷的主要靶器官。AA可能會(huì)通過誘導(dǎo)和影響氧化應(yīng)激來引起神經(jīng)損傷。同時(shí)，AA刺激也會(huì)激活細(xì)胞中的免疫通路并對(duì)產(chǎn)生的氧化應(yīng)激進(jìn)行防御。
另外，共軛α-β不飽和羰基衍生物，如丙烯醛（acrolein）和4-羥基-2-壬烯醛（4-hydroxy-2-nonenal）等一類屬于II型烯烴， 研究表明這種II型烯烴可能與內(nèi)源性產(chǎn)生的不飽和醛協(xié)同作用，從而加大細(xì)胞損傷，加速了在涉及氧化應(yīng)激的急性神經(jīng)損傷（如脊髓創(chuàng)傷）和某些慢性神經(jīng)疾病如阿爾茲海默癥（Alzheimer disease，AD）、帕金森綜合征（Parkinson’s syndrome，PD）等的過程。 而AA在結(jié)構(gòu)上也屬于共軛α-β不飽和羰基衍生物。氧化應(yīng)激可能是AA造成神經(jīng)毒性，從而引發(fā)神經(jīng)性疾病的一個(gè)主要機(jī)制。
（2）血腦屏障功能損害
血腦脊液屏障（blood-cerebrospinal fluid barrier）主要由脈絡(luò)叢（choroidplexus）上皮細(xì)胞之間的緊密連接構(gòu)成，負(fù)責(zé)血液和腦脊液之間的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)。完整的血腦脊液屏障是保證中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的重要條件。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)鼠腹腔注射AA后腦脊液中甲狀腺水平下降，瘦素（leptin，LP）轉(zhuǎn)運(yùn)水平被抑制，LP水平降低。由于瘦素具有促進(jìn)大腦生長發(fā)育，降低促凋亡因子水平的作用，因此AA誘導(dǎo)的神經(jīng)細(xì)胞凋亡也有可能是因血腦屏障中 LP水平的降低引起的。另外，AA還會(huì)造成緊密連接相關(guān)蛋白（zonula occludens-1，ZO-1）表達(dá)減少，屏障通透性增加，從而容易引起血清蛋白或其它神經(jīng)毒物即可進(jìn)入腦組織中，使神經(jīng)系統(tǒng)的代謝及功能發(fā)生紊亂。
（3）能量代謝障礙
有學(xué)者采用酶分析法發(fā)現(xiàn)AA染毒后大鼠腦組織勻漿中ATP合成酶活力下降，ATP水平明顯降低，ADP和AMP增加，肌酸激酶（Creatine Kinase，CK）活力明顯受到抑制，由于CK是軸突運(yùn)輸上的一個(gè)重要組成，因此推測能量代謝障礙可能是AA產(chǎn)生神經(jīng)元損傷、神經(jīng)病變的生化基礎(chǔ)。 [5]
（4）神經(jīng)遞質(zhì)的改變與抑制
AA也可能通過改變神經(jīng)遞質(zhì)水平和功能導(dǎo)致神經(jīng)毒性，如阻礙神經(jīng)末梢的膜融合過程。 N-乙基順丁烯二酰亞胺敏感性的融合蛋白（N-ethylmaleimide sensitive factor，NSF）是參與神經(jīng)遞質(zhì)釋放的一種ATP酶。
研究表明NSF可能是AA的靶位點(diǎn)，在神經(jīng)遞質(zhì)傳遞過程中AA與NSF蛋白264位甲硫氨酸位點(diǎn)（NSF Cys264）形成加合物來抑制突觸小體對(duì)神經(jīng)遞質(zhì)的釋放， 阻礙神經(jīng)末梢膜融合，最終導(dǎo)致神經(jīng)末梢變性；同時(shí)，AA 還會(huì)導(dǎo)致紋狀體多巴胺的含量顯著降低， 突觸囊泡對(duì)多巴胺的攝取能力減弱，導(dǎo)致神經(jīng)遞質(zhì)的存儲(chǔ)障礙，進(jìn)而也會(huì)引發(fā)遞質(zhì)的釋放障礙。
在所抑制神經(jīng)遞質(zhì)中，有研究指出：AA會(huì)導(dǎo)致大鼠大腦皮層和小腦內(nèi)興奮性神經(jīng)遞質(zhì)谷氨酸（glutamic acid，Glu）降低，而抑制性神經(jīng)遞質(zhì)γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，GABA）未發(fā)生變化。Glu是腦區(qū)最重要且常見的興奮性神經(jīng)遞質(zhì)，在學(xué)習(xí)記憶、軀體協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)等方面發(fā)揮重要作用， 因此大腦皮層和小腦興奮性神經(jīng)遞質(zhì)如Glu的降低可能是AA誘導(dǎo)神經(jīng)毒性的機(jī)制之一。
生殖毒性
許多研究表明AA進(jìn)入機(jī)體后會(huì)影響動(dòng)物的生育能力。研究發(fā)現(xiàn)對(duì)雄性成年大鼠和新生大鼠進(jìn)行高劑量AA處理，會(huì)導(dǎo)致大鼠生長遲緩，進(jìn)食量和生殖器官指數(shù)降低，附睪中精子數(shù)目減少并發(fā)生形態(tài)異常，同時(shí)睪丸組織也發(fā)生病變。
AA誘導(dǎo)的生殖毒性機(jī)制一方面是由于影響生殖器官中氧化應(yīng)激狀態(tài)，如影響可以清除組織中ROS的重要抗氧化酶，導(dǎo)致體內(nèi)積累過多的ROS，損害細(xì)胞功能。 同時(shí)，AA結(jié)合蛋白生成的加合物也會(huì)抑制細(xì)胞增殖。
另外，AA還會(huì)引起生殖細(xì)胞的基因損害。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)長期暴露于低劑量AA，雖沒有顯著影響睪丸的質(zhì)量和形態(tài)， 但會(huì)造成雄性小鼠早期生殖細(xì)胞DNA損傷且具有劑量依賴性，然而這種基因性的損害可能會(huì)傳遞到下一代而引起遺傳毒性。
免疫毒性
丙烯酰胺也會(huì)損傷胸腺和脾臟等免疫器官，從而抑制細(xì)胞免疫功能。研究發(fā)現(xiàn)在雌性Blb/c小鼠中AA會(huì)導(dǎo)致大鼠的體重、脾臟、胸腺及腸系膜淋巴結(jié)質(zhì)量顯著下降，淋巴細(xì)胞數(shù)減少，脾細(xì)胞增殖受到抑制，且淋巴結(jié)、胸腺、脾臟等組織病理學(xué)也發(fā)生改變。有學(xué)者在美國人群中觀察到AA和GA會(huì)誘導(dǎo)如哮喘、發(fā)燒、打噴嚏、哮喘和濕疹等過敏類似反應(yīng)，猜測這也可能與AA導(dǎo)致的免疫缺陷相關(guān)。AA造成免疫毒性可能是因?yàn)槠淦茐牧薚細(xì)胞膜表面的細(xì)胞因子——白細(xì)胞介素2（interleukin-2，IL-2）受體，使得IL-2活性降低，從而影響免疫應(yīng)答過程細(xì)胞因子之間的相互作用，使免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)受到破壞，因此導(dǎo)致機(jī)體出現(xiàn)免疫功能障礙。
致癌性
AA被國際癌癥機(jī)構(gòu)列為2A類致癌物。雖然學(xué)者們從多角度探索其致癌性，但被公認(rèn)的資料絕大多數(shù)來源于嚙齒類動(dòng)物模型。有學(xué)者用低劑量AA處理大鼠2年后，發(fā)現(xiàn)雄性大鼠睪丸間皮瘤、腎上腺皮瘤、星形細(xì)胞瘤以及口腔腫瘤都有不同程度的增加，雌性大鼠的乳腺纖維瘤和甲狀腺瘤增多，證實(shí)了AA與腫瘤的相關(guān)性。
在流行病學(xué)上也有證據(jù)表明AA與某些癌癥的患病風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)。 一些研究指出飲食中AA的攝入與子宮內(nèi)膜癌、卵巢癌、乳腺癌等呈正向關(guān)聯(lián)，然而，也有研究表明AA攝入與卵巢癌無明顯相關(guān)性。AA的致癌性有待于進(jìn)一步的探究和驗(yàn)證。
其它毒性
丙烯酰胺還會(huì)對(duì)肝、腎、肺、膀胱、消化道等造成損害，主要表現(xiàn)在能顯著抑制組織中抗氧化物酶SOD、GSH和GST的水平，增加脂質(zhì)代謝產(chǎn)物MDA積累，造成組織損傷等。尤其肝臟作為線粒體和抗氧化物酶富集地，AA代謝的主要場所，其受氧化損傷、形態(tài)損傷和功能損傷作用最為明顯； 此外，AA通過胃腸道屏障時(shí)會(huì)使小腸的吸收和消化功能降低，肌體消瘦。 也有研究表明消瘦的癥狀可能與AA和體內(nèi)的腸道微生物作用有關(guān)。
毒性機(jī)制干預(yù)
目前，基于AA毒性機(jī)制，采用生物活性提取物抑制AA毒性機(jī)制的關(guān)鍵步驟將成為干預(yù)AA毒性的主要途徑。
減少生物體內(nèi)的氧化應(yīng)激
AA造成的神經(jīng)損傷、生殖損傷 、肝損傷等部分是通過AA改變體內(nèi)氧化應(yīng)激狀態(tài)使ROS等累積造成的。 通過生物活性物質(zhì)來提高GST等活性，可產(chǎn)生更多的GSH清除體內(nèi)ROS，并促進(jìn)AA的代謝。 研究發(fā)現(xiàn)在大鼠的AA飲食中添加香葉醇和姜黃素， 可導(dǎo)致其線粒體中一些氧化指標(biāo)如丙二醛、NO等下降， 并且AA誘導(dǎo)的坐骨神經(jīng)、 大腦皮層中的GSH水平降低得到改善；蘆丁和維E的共同施用降低了大腦組織中的丙二醛水平， 并顯著改善大鼠AA劑量依賴性的步態(tài)異常和體重下降。
抑制AA誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡
AA誘導(dǎo)的線粒體依賴性細(xì)胞凋亡可能會(huì)激活炎癥或癌癥通路， 對(duì)肌體造成嚴(yán)重?fù)p傷。 有學(xué)者將魚油添加至 AA飲食，可顯著降低Bax蛋白及Bcl2相關(guān)死亡啟動(dòng)子的水平，從而調(diào)控誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的表達(dá)。
減少AA向GA轉(zhuǎn)化
GA比AA更容易攻擊DNA 和蛋白，且具有更強(qiáng)的致癌性。GA在細(xì)胞色素P450酶作用下生成，抑制酶的活性在某種程度上可降低GA的毒性。有學(xué)者利用藍(lán)莓花色苷提取物（blueberry anthocyanins extract，BAE）對(duì)丙烯酰胺毒性進(jìn)行干預(yù)，在改善GST、SOD活性的同時(shí)，還顯著抑制CYP2E1蛋白的表達(dá)，減少GA的生成。
抑制方法
國內(nèi)外對(duì)如何抑制食品中丙烯酰胺的生成做過大量研究，主要方向集中在食品的加工工藝以及抑制劑的選擇上。
原料的預(yù)處理
試驗(yàn)得出，制作油炸薯?xiàng)l時(shí)，原料馬鈴薯應(yīng)避免低于10℃保存。在溫度較低時(shí)，馬鈴薯中的部分淀粉會(huì)轉(zhuǎn)化成還原糖，經(jīng)油炸加工后，丙烯酰胺的含量明顯上升。將馬鈴薯切片后在60℃溫水中浸泡15min再進(jìn)行油炸加工，經(jīng)檢測，用此法制成的油炸薯?xiàng)l中的丙烯酰胺含量降至40~70μg/kg，比原來降低5~10倍，同時(shí)還保留了原有的烹調(diào)效果。研究發(fā)現(xiàn)：用70℃熱水浸泡馬鈴薯40min后，油炸產(chǎn)品中丙烯酰胺的含量降低了91%；用50℃熱水浸泡馬鈴薯70min后，在190℃高溫下進(jìn)行油炸加工，丙烯酰胺含量僅為28μg/kg；用檸檬酸溶液浸泡馬鈴薯后，油炸成品中的丙烯酰胺可以降低70%左右。
溫度與時(shí)間
丙烯酰胺主要存在于煎炸、焙烤等經(jīng)過高溫加工的食品中。研究指出，油炸溫度和油炸時(shí)間是影響油炸薯?xiàng)l中丙烯酰胺含量的主要因素。隨著油炸溫度的升高和油炸時(shí)間的延長，產(chǎn)品中丙烯酰胺含量明顯上升。加工過程中，將溫度控制在120℃以下，丙烯酰胺的生成量較少；而當(dāng)油溫從120℃升高到180℃時(shí)，產(chǎn)品中丙烯酰胺含量增加了58倍。
當(dāng)焙炒溫度在120~180℃時(shí)，降低加工溫度和減少加熱時(shí)間可以減少咖啡中丙烯酰胺的生成量；當(dāng)焙炒溫度在200℃以上時(shí)，隨著溫度和時(shí)間的增加，丙烯酰胺的最終生成量會(huì)相應(yīng)減少。因此，在食品加工過程中，溫度和時(shí)間對(duì)丙烯酰胺的生成具有較為顯著的影響。
天冬酰胺酶
天冬酰胺酶可以使丙烯酰胺的前體物質(zhì)天冬酰胺水解，生成天冬氨酸和氨，從而在一定程度上抑制丙烯酰胺的生成。有學(xué)者利用天冬酰胺酶對(duì)馬鈴薯樣品進(jìn)行前處理，發(fā)現(xiàn)樣品中天冬酰胺含量下降明顯，降幅可達(dá)88%。通過把馬鈴薯?xiàng)l和馬鈴薯片在天冬酰胺酶溶液中浸泡處理后發(fā)現(xiàn)，在相同的油炸條件下，馬鈴薯?xiàng)l和馬鈴薯片中丙烯酰胺的含量分別下降了30%和15%。
鹽類
不同鹽類對(duì)食品中丙烯酰胺的生成具有不同影響，目前人們研究較多的鹽類為NaCl、MgCl2 和CaCl2。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，薯片在熱燙處理前浸泡于1%的食鹽溶液中，可以使成品中丙烯酰胺的含量降低62%。另有研究通過構(gòu)建不同的模型發(fā)現(xiàn)，NaCl在天冬酰胺 – 葡萄糖模型和天冬酰胺 – 果糖模型中對(duì)丙烯酰胺的生成均有一定的抑制作用。然而，在所構(gòu)建的模型中，并未發(fā)現(xiàn)NaCl對(duì)丙烯酰胺的減少有明顯影響。因此，NaCl對(duì)于丙烯酰胺的抑制作用有待于進(jìn)一步的研究。
研究發(fā)現(xiàn)，在煎炸之前把馬鈴薯浸入CaCl2溶液中，成品中丙烯酰胺的合成量可減少95%，且處理方式對(duì)油炸薯?xiàng)l的色澤與口感沒有明顯的影響。當(dāng)CaCl2質(zhì)量濃度較低時(shí)，對(duì)丙烯酰胺具有抑制作用；而當(dāng)CaCl2濃度較高時(shí)，反而對(duì)丙烯酰胺的生成有促進(jìn)作用。
MgCl2的抑制作用和CaCl2類似，MgCl2可抑制餅干中丙烯酰胺的形成，但是效果不如CaCl2。
氨基酸和蛋白質(zhì)
有學(xué)者通過構(gòu)建化學(xué)模型發(fā)現(xiàn)，半胱氨酸、賴氨酸和精氨酸對(duì)食品中丙烯酰胺的產(chǎn)生具有較好的抑制作用，對(duì)丙烯酰胺的抑制率最高可達(dá)90%。
向馬鈴薯樣品中加入游離甘氨酸、半胱氨酸、谷氨酸和高蛋白物質(zhì)后發(fā)現(xiàn)，成品中丙烯酰胺的含量顯著降低。有學(xué)者在油炸薯?xiàng)l配方中加入2%的鷹嘴豆蛋白，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品中的丙烯酰胺含量有所下降。從反應(yīng)機(jī)理來說，游離氨基酸和天冬酰胺的競爭導(dǎo)致美拉德反應(yīng)受阻以及蛋白質(zhì)和丙烯酰胺的共價(jià)結(jié)合可能是產(chǎn)品中丙烯酰胺含量下降的主要原因。
黃酮類物質(zhì)
黃酮類物質(zhì)具有多種生物活性。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，從番茄皮中提取的柚皮素可以顯著降低食品中丙烯酰胺的含量，并且抑制效果隨著柚皮素用量的增加而提高。通過建立甘氨酸–葡萄糖模型發(fā)現(xiàn)，來自橄欖、橘子等植物的黃酮類提取物對(duì)丙烯酰胺的抑制率可達(dá)30%~85%。
黃酮添加量與對(duì)丙烯酰胺的抑制呈非線性關(guān)系；定量結(jié)構(gòu)–活性關(guān)系（QSAR）試驗(yàn)證明了生物黃酮芳環(huán)羥基的數(shù)目和位置、糖基取代的方式（碳苷或氧苷）、B環(huán)連接的形式（2或3位）以及黃酮環(huán)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)丙烯酰胺的抑制活性具有重要影響。
環(huán)境暴露
暴露來源
丙烯酰胺為人造化合物，在自然環(huán)境中并不存在。由于丙烯酰胺廣泛用于多種行業(yè)，其生產(chǎn)過程和聚丙烯酰胺等聚合物生產(chǎn)過程會(huì)有殘余的丙烯酰胺單體通過工業(yè)廢水、廢渣進(jìn)入水體、土壤和大氣等環(huán)境介質(zhì)。丙烯酰胺已在各種工業(yè)污水中檢測到。美國對(duì)工廠周邊環(huán)境的監(jiān)測顯示，某丙烯酰胺生產(chǎn)工廠排污口下游河流中含有丙烯 酰胺，濃度為1.5mg·L-1；6個(gè)生產(chǎn)丙烯酰胺或聚丙烯酰胺的工廠附近土壤或沉積物中檢測到丙烯酰胺濃度>0.02mg·L-1，附近空氣中檢測到的丙烯酰胺平均水平>0. 2μg·m-3，以蒸氣或微粒形式存在。聚丙烯酰胺或其他聚合物產(chǎn)品中殘留的丙烯酰胺單體會(huì)在使用過程中釋放入環(huán)境。在利用聚丙烯酰胺處理飲用水的地區(qū)，河水和自來水中可以檢測到丙烯酰胺。另外，吸煙的過程中也會(huì)產(chǎn)生丙烯酰胺；許多食物高溫烹制過程中也會(huì)產(chǎn)生丙烯酰胺，尤其是油炸、烘烤類高淀粉食物，其形成機(jī)制為高溫下氨基酸（ 主要是天冬酰胺）和羰基化合物（ 主要是還原糖如葡萄糖） 的美拉德反應(yīng)（ Maillard reaction） 。
丙烯酰胺飲用水安全閾值在0.01～1μg·L-1，職業(yè)平均暴露限值為0.03mg·m-2skin，最大暴露限值為0.2～0.3mg·m-2skin。各國衛(wèi)生部門對(duì)聚丙烯酰胺工業(yè)產(chǎn)品中丙烯酰胺殘留量限值一般規(guī)定在0.5%～0.05%，用于工業(yè)和城市污水的凈化處理時(shí)，一般允許丙烯酰胺殘留量在0.2%以下，用于直接飲用水處理時(shí)，丙烯酰胺殘留量需在0.05%以下。
美國國家職業(yè)安全與健康委員會(huì)（NIOSH）認(rèn)為丙烯酰胺是潛在致癌物，建議對(duì)其控制應(yīng)為技術(shù)可以達(dá)到的最低濃度。國外環(huán)境中檢測到的濃度相對(duì)偏高，尤其是生產(chǎn)或使用丙烯酰胺及相關(guān)產(chǎn)品的行業(yè)工業(yè)廢水中丙烯酰胺濃度。中國環(huán)境內(nèi)丙烯酰胺污染也不容忽視，而我國目前缺乏對(duì)丙烯酰胺的常規(guī)監(jiān)測數(shù)據(jù)，也沒有相關(guān)行業(yè)丙烯酰胺污水排放標(biāo)準(zhǔn)。
暴露途徑
人類和動(dòng)物丙烯酰胺暴露途徑主要包括皮膚接觸、攝食或呼吸。皮膚接觸途徑主要針對(duì)職業(yè)接觸丙烯酰胺的人群，其中包括丙烯酰胺生產(chǎn)、工業(yè)加工（ 塑料、涂料、紡織、造紙等） 中暴露的工人及實(shí)驗(yàn)中接觸丙烯酰胺（進(jìn)行SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳） 的科研人員。另外，化妝品、包裝材料和涂料中也會(huì)有殘余的丙烯酰胺，人類在日常使用過程中會(huì)直接皮膚接觸暴露。含丙烯酰胺的工業(yè)廢水排入水體后，水生生物會(huì)經(jīng)過直接接觸或攝食暴露。人體攝食暴露主要源于飲用水和食物攝入。聚丙烯酰胺作為絮凝劑用于飲用水凈化和市政工業(yè)廢水處理，也作為膠結(jié)劑用于飲用水水庫或水井建造，其中含有的丙烯酰胺單體可能會(huì)釋放進(jìn)入水體導(dǎo)致飲用水污染。
許多高溫烹制的食物中也含有丙烯酰胺，瑞典國家糧食管理局和斯德哥爾摩大學(xué)的科學(xué)家首次公布油炸、高溫烘烤的淀粉類食品中丙烯酰胺的含量比世界衛(wèi)生組織（WHO）規(guī)定的飲水中丙烯酰胺含量（1μg·L-1）高500倍以上。通過工業(yè)煙塵進(jìn)入大氣的丙烯酰胺可經(jīng)呼吸作用和皮膚接觸作用進(jìn)入人體。人類吸煙產(chǎn)生的煙霧中含有丙烯酰胺會(huì)經(jīng)呼吸作用進(jìn)入體內(nèi)，對(duì)于無職業(yè)暴露人群吸煙煙霧是丙烯酰胺暴露的一個(gè)重要非食物來源。普通人群的丙烯酰胺日攝取量估計(jì)為0.3～0.8 μg·kg-1體重。
遷移行為
依據(jù)丙烯酰胺的結(jié)構(gòu)采用結(jié)構(gòu)預(yù)測方法估計(jì)其不易被土壤吸附，在土壤中具有高度遷移性，易從土壤中浸出污染地下水，沙壤土中遷移性高于粘土。
相應(yīng)地，進(jìn)入水體的丙烯酰胺不易被吸附于懸浮顆粒物或沉積物。丙烯酰胺的亨利常數(shù)很低，其從水體表面和潮濕土壤揮發(fā)的可能性較小。鑒于其低蒸氣壓，丙烯酰胺也很難從干燥土壤中揮發(fā)。丙烯酰胺會(huì)以蒸氣態(tài)或顆粒態(tài)進(jìn)入大氣，但氣態(tài)丙烯酰胺進(jìn)入大氣后易被吸附于顆粒物上，只有極少的丙烯酰胺會(huì)以氣態(tài)形式存在于空氣中?？諝庵蓄w粒態(tài)的丙烯酰胺可通過沉降過程或雨水沖刷進(jìn)入土壤和水環(huán)境，而土壤中的丙烯酰胺又易于滲濾入水環(huán)境，因此絕大部分進(jìn)入環(huán)境的丙烯酰胺最終將進(jìn)入水體。
轉(zhuǎn)化行為
生物降解是丙烯酰胺土壤降解的主要途徑，主要機(jī)制之一是酶催化水解。土壤有氧條件下，丙烯酰胺經(jīng)微生物作用可水解產(chǎn)生銨離子，銨離子經(jīng)硝化作用被氧化為亞硝酸根離子和硝酸根離子。有氧土壤中，丙烯酰胺經(jīng)14天可被降解74%～94%；而浸水的缺氧土壤中丙烯酰胺經(jīng)14天可被降解64%～89%，可見有氧條件更有利于丙烯酰胺生物降解。依據(jù)土壤不同類型及理化性質(zhì)，估計(jì)土壤中丙烯酰胺半衰期在21～36h。
水體消除丙烯酰胺的主要途徑也是生物降解，水中可以分離出多種利用丙烯酰胺作為唯一碳源或氮源的微生物，如節(jié)桿菌、諾卡氏菌、球形芽孢桿菌、假單胞桿菌和紅球菌。高的微生物活性尤其是表面微生物活性可以促進(jìn)丙烯酰胺降解。
大氣中氣態(tài)的丙烯酰胺通過與光化學(xué)作用產(chǎn)生的羥基自由基（·OH）反應(yīng)降解，羥基自由基濃度為5×105個(gè)·OH每立方厘米時(shí)該反應(yīng)的半衰期為1.4天，還可與臭氧反應(yīng)，臭氧濃度為7×1011個(gè)O3每立方厘米時(shí)，半衰期為6.5天 。丙烯酰胺對(duì)直接光解作用并不敏感，因?yàn)槠洳晃詹ㄩL>290nm的太陽光。
由于丙烯酰胺在水中具有高可溶性且半衰期較短，具有生物富集性的可能性較小。有學(xué)者對(duì)幼鱒72h靜態(tài)實(shí)驗(yàn)研究表明，其身體和內(nèi)臟對(duì)丙烯酰胺的生物濃縮因子（BCF）分別為0.86和1.12，整體BCF為1，丙烯酰胺沒有明顯的生物富集性。
