烟草烟雾的有害成分

二、烟草烟雾的有害成分

烟草烟雾中主要的有害成分有强致瘾物尼古丁、有害气体(如一氧化碳、一氧化氮、硫化氢等)、致癌物(如甲醛、N-亚硝基胺类、苯类、多环芳香烃类、放射性元素等)、重金属、挥发性有机化合物以及细颗粒物等。这些有害成分可以损害呼吸系统、循环系统及免疫系统等人体各个系统,导致各种急性或慢性炎症、脏器功能损害等,甚至诱发癌变。

1.尼古丁

尼古丁是一种小分子的生物碱,是导致烟草依赖的最主要的成瘾性物质。尼古丁具有质子化和非质子化两种存在形式,质子化尼古丁不易挥发,而非质子化尼古丁易挥发,可进入烟草烟雾气相并迅速透过脂质膜被人体吸收。在烟叶中尼古丁主要以质子化尼古丁的形式存在,而在烟草烟雾中若非质子化尼古丁比例越高,则其被人体吸收的速度越快。除成瘾性外,尼古丁可导致体内儿茶酚胺释放增多而产生多种心血管不良反应,影响脂肪和糖类代谢,并具神经毒性,对于尚未发育完全的大脑危害尤甚。

2.有害气体

烟草烟雾中含有多种挥发性物质,其中主要的有害物质包括二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物、含硫气体以及多种挥发性有机物。二氧化碳和一氧化碳产生于烟草的燃烧过程,是主流烟草烟雾的重要成分。一氧化碳与血红蛋白的结合能力极强,使血液携氧能力降低,影响组织供氧,对机体造成损害。烟草烟雾中的氮氧化物由烟叶中的含氮氨基酸及蛋白质通过燃烧转化而成,主要包括一氧化氮、二氧化氮和一氧化二氮等。氮氧化物有很强的氧化作用,可诱发氧化应激反应,导致疾病的发生。硫化氢具强刺激性,会导致气道黏膜刺激症状。

3.致癌化学物

烟草烟雾中目前已发现至少70种致癌物质。在烟草制备、储存和燃烧的过程中可产生多种N-亚硝胺类物质,如N-亚硝基鸟嘌呤(NNN)、4-甲基亚硝胺基-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)、N-硝基新烟草碱(NAT)和N-亚硝基假木贼碱(NAB)等。NNN和NNK是已知的1类致癌物质,NAB被归为可能致癌物质,而NAT被归为非致癌物质。多环芳烃是有机物不完全燃烧的产物,部分种类(如蒽、苯并蒽、苯并芘等)具有致癌性。其他致癌物质还有甲醛、2-萘胺、4-氨基联苯及4-(甲基亚硝胺)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮等。

4.金属和类金属

烟草中的金属和类金属元素主要来自所生长的环境,其含量受土壤成分、土壤p H、化肥和环境污染物等影响。这些元素在烟草燃烧后进入烟草烟雾继而进入人体,常见的有砷、铬、镉、铅等。长期摄入金属可引发多种疾病,其中砷、铍、六价铬、镉为1类致癌物,镍化合物属2A类致癌物(可疑的致癌物),钴和铅等金属是2B类致癌物(可能致癌物)。它们与肺癌、鼻窦癌和口腔癌等肿瘤的发生有关,还可导致慢性牙周炎等疾病。

5.放射性元素

烟草烟雾中含有放射性元素,其中最主要的是铅-210(Pb-210)和钋-210(Po-210)。吸烟时这些放射性元素随气流进入气管和支气管内,产生的α射线具有致癌性,且可同烟草烟雾中的非放射性致癌物协同发生作用,进一步增加癌变风险。研究显示,若吸烟者一年日吸烟量达20支,则其所受的辐射伤害相当于拍300次胸片,可致使10 000名吸烟者中的4名发生肺癌。Po-210同样可在二手烟雾中被检测到。

6.香味添加剂

在烟草中添加一种或多种添加剂可以产生明显的除烟草以外的气味,包括水果、香精、药草、糖果、薄荷醇或香草等。香味卷烟的使用者主要是女性和年轻人。薄荷醇是卷烟中最常见的香味添加剂,有研究显示吸食含有薄荷醇的卷烟比非薄荷醇卷烟更易成瘾,其机制可能与薄荷醇可上调尼古丁乙酰胆碱受体的表达水平有关。薄荷醇还可通过降低烟草烟雾对口腔、咽喉部的刺激增加吸烟者对吸烟的耐受能力,从而强化吸烟行为,也增加了烟草的使用量及持续使用的可能性。而且,薄荷醇等这些看似温和的香味添加剂并非无害,一旦经热分解进入呼吸道和血液,具有潜在的毒性。

7.微生物

烟草和烟草制品中经常含有细菌和真菌等微生物,在烟草发酵过程中可增殖并发生化学反应,并生成有害物质。部分细菌如棒状杆菌属、乳杆菌属、葡萄球菌属及某些肠杆菌科细菌可表达呼吸性硝酸盐还原酶,后者在亚硝酸盐的产生和细胞外释放过程中起重要作用。而黄曲霉真菌可产生黄曲霉素B1等毒素。

图2-1 烟草的有害成分