《Food Control》：Advances in food chemical contaminant detection and mitigation: Technological innovations, public health implications, and future directions
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化学污染物在食品供应链中的检测技术、毒理学评估及治理策略研究，重点分析重金属、霉菌毒素、农药残留等传统污染物及PFAS、纳米塑料等新兴污染物的检测难点与治理创新。探讨混合毒性效应、监管体系缺陷及可持续发展需求，提出多学科协同创新与全球监管协作的必要性。
Muhammad Isra|Adnan Engelen|Zainudin A.K. Antuli|Riel J.J. Umboh
食品技术研究项目，戈隆塔洛国立大学农业学院，印度尼西亚戈隆塔洛96554
摘要
食品中的化学污染物仍然是一个持续的全球公共卫生问题，需要在整个食品供应链中不断改进检测和缓解策略。本综述批判性地总结了最近的研究进展，重点关注2024-2025年发表的文章，并在必要时参考了基础文献，以探讨化学食品污染物的检测、毒理学评估和控制方法。文章主要讨论了五类污染物：重金属、霉菌毒素、农药残留、持久性有机污染物以及新兴污染物（包括全氟和多氟烷基物质、纳米塑料和内分泌干扰化学物质）。系统评估了最新的检测技术，包括基于纳米材料的生物传感器、先进的光谱和电化学平台以及人工智能辅助的数据分析方法，重点探讨了这些技术在复杂食品基质中实现快速、灵敏和实时监测的潜力。同时，还评估了新兴的缓解策略（如益生菌介导的生物解毒、生物基活性包装和用于选择性去除毒素的分子印迹聚合物）在食品生产和加工不同阶段的有效性、适用性和局限性。除了单一污染物的风险外，本文还研究了由多种污染物共同存在引起的混合物毒性，总结了目前关于协同效应和叠加效应的证据，这些效应对传统的风险评估框架提出了挑战。从全球视角讨论了监管和治理方面的问题，强调了在协调标准、监测能力和风险评估实施方面的持续差距，特别是在发展中国家。此外，还探讨了公众对先进检测和缓解技术的认知和接受度，以及可持续性、透明度和信任度等问题。总体而言，本综述指出了关键的知识空白、技术瓶颈和政策优先事项，强调了跨学科创新和协调监管工作的必要性，以确保在不断变化的化学污染物风险下提供更安全、更可持续的食品供应。
引言
防止食品中的化学污染物仍然是食品行业和监管机构面临的持续挑战，因为这些危害多种多样，可能造成严重的健康问题。人类接触食品中的化学毒素可能导致急性症状（如头痛和恶心），长期暴露则可能导致发育障碍、器官损伤和癌症等慢性后果。化学污染物来源于多种途径，包括环境污染物、农用化学品、天然存在的毒素、加工过程中产生的化学物质、包装材料迁移物以及储存和运输过程中引入的污染物（Onyeaka等人，2024年）。尽管采取了预防措施，但全球食品供应链中仍不断发生污染事件（见表1、表2）。
当前的压力，特别是气候变化和全球化进程，通过改变环境污染模式并促进食品产品的快速跨境流动，进一步加剧了污染风险（Onyeaka等人，2024年）。这些动态凸显了需要综合性和主动性的食品安全策略，将先进的检测技术、可持续的缓解措施和有效的监管框架结合起来。
近年来，科学界、监管机构和公众对食品中化学安全危害的关注度不断提高，使化学污染成为全球健康和可持续发展议程中的优先问题。国际政策框架明确将化学食品污染视为公共卫生问题；例如，联合国可持续发展目标（SDGs）包括到2030年减少与有害化学物质暴露相关的疾病和死亡率的指标（联合国，2015年）。然而，全球范围内仍不断有重大污染事件和慢性暴露风险被报道。
食品中的化学危害也造成了巨大的经济损失，尤其是在监管、执法和风险管理系统仍在发展的低收入和中等收入国家（San等人，2025年）。例如，在柬埔寨，最近的证据表明肉类和海产品中经常含有砷、汞和禁用农药，某些污染物（如多环芳烃PAHs）在熏鱼中的含量超过了欧盟的监管限制，引发了严重的公共卫生问题。在全球范围内，主食中的重金属污染、反复出现的霉菌毒素爆发以及高调的掺假事件（如乳制品中的三聚氰胺污染）继续暴露出食品安全治理的结构性缺陷。复杂的“从农场到餐桌”供应链进一步增加了监测和控制的难度，因此需要加强监督机制和国际合作（Onyeaka等人，2024年）。
为了全面总结近期进展，通过主要学术数据库进行了结构化搜索，重点关注2024-2025年发表的同行评审文章，并在必要时补充了早期的基础研究以提供背景信息。搜索词围绕三个交叉主题：（i）化学污染物类别（如重金属、霉菌毒素、农药残留、持久性有机污染物、PFAS、纳米塑料、内分泌干扰化学物质）；（ii）检测方法（如生物传感器、电化学传感、光谱学、色谱法、质谱法、人工智能/机器学习）；（iii）缓解和风险评估（如生物降解、活性包装、分子印迹聚合物、混合物毒性、暴露评估、监管）。优先考虑那些应用于实际食品基质的研究，或者提供了分析性能指标（如灵敏度、选择性、检测限和与参考方法的验证）或提供了与风险评估和控制相关的机制/毒理学证据的研究。非同行评审的文章和缺乏足够方法细节的研究被优先级较低。
部分摘录
食品中化学污染物的来源和存在
化学污染物可能在从农场到餐桌的整个过程中进入食品。环境污染是一个主要来源，来自工业排放、受污染的土壤、水和空气，这些污染物随后会转移到作物和食品生产动物体内。最常见的环境污染物包括砷、镉、铅和汞等，因为它们容易被植物吸收
化学污染物检测技术的进展
准确及时的化学污染物检测是有效食品安全管理的基石，因为它支持暴露评估、合规性和风险缓解决策。基于色谱法和质谱法的传统分析技术仍然是确认性分析的金标准，因为它们具有高灵敏度、选择性和分析稳健性。气相色谱-质谱（GC-MS）和液相色谱
缓解和控制策略
要有效降低食品中的化学风险，必须在检测技术进步的基础上采取相应的缓解措施。虽然快速灵敏的检测有助于早期预警和执法，但风险降低最终取决于防止污染物进入、中断传输途径和减少消费者暴露的干预措施。因此，缓解策略贯穿于食品生产的多个阶段
毒理学风险和公共卫生影响
了解化学污染物的毒理学效应对于基于证据的风险评估和有效控制措施的优先排序至关重要。食品中的化学危害在作用机制和相关健康结果方面表现出很大的多样性。一些污染物在高剂量暴露下可引起急性毒性，而许多其他污染物在低剂量下则会产生慢性效应，随着时间的推移会导致非传染性疾病的发展
监管框架和挑战
管理食品中的化学污染物既是一个科学挑战，也是一个监管挑战，需要不断适应不断变化的毒理学证据、新污染物的出现以及全球化食品贸易的复杂性。全球的监管系统旨在监测污染物的存在、建立基于科学的安全阈值，并在整个食品供应链中执行合规性。然而，不同地区的监管能力和科学水平存在显著差异
公众认知、消费者行为和可持续性考虑
公众认知和消费者行为在塑造化学污染物风险的沟通、解释和最终管理方式中起着关键作用。消费者的反应可以影响行业实践，如产品重新配方、包装选择和采购策略，并可能加速监管关注和政策行动（Mafe & Büsselberg，2025年）。提高风险意识可以促进对透明度、改进安全标准的需求
未来展望
食品化学安全的形势正在迅速发展，受到技术创新、新兴污染物、监管变革和社会期望变化的驱动。未来的进展将体现在先进技术的整合、风险评估方法的改进、以可持续性为导向的缓解策略以及更加包容、以消费者为中心的方法上。同时，这些进步也带来了新的技术、经济和生物安全挑战
结论
管理食品中的化学污染物需要采取主动的、基于科学的和适应性的策略，这些策略应随着技术创新、新危害的出现和社会期望的变化而不断发展。基于截至2024年的进展，最近的发展进一步强调了在全球食品系统中整合检测、缓解、毒理学评估和监管协调的必要性。令人鼓舞的是，对于一些受到严格监管的污染物（如铅）的暴露情况有所改善
CRediT作者贡献声明
Muhammad Isra：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、可视化、验证、监督、软件使用、资源获取、方法论设计、研究开展、资金筹集、正式分析、数据整理、概念构思。Adnan Engelen：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、可视化、验证、方法论设计、研究开展、资金筹集、正式分析、数据整理、概念构思。Zainudin A.K. Antuli：撰写——审稿与编辑
科学写作中生成式AI的声明
在准备本工作时，作者使用了ChatGPT来提高文章的清晰度。使用ChatGPT后，作者根据需要对内容进行了审稿和编辑，并对出版物的内容负全责。
资金声明
本研究由LPPM戈隆塔洛国立大学（UNG）通过PNBP戈隆塔洛国立大学资助计划资助，依据DIPA-UNG编号981/UN47/HK.02/2025，合同编号为593/UN47.D1/PT.01.03/2025。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能会影响本文工作的竞争性财务利益或个人关系。
