【摘 要】
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目前,纳米材料因具有与传统材料显著不同的特殊性能,已经渗透到整个食品行业。有报告称每人每天从食品中摄入的二氧化硅是9.4 mg左右,纳米二氧化硅是1.8 mg。因此,随着纳米材料在食品中的应用越来越广泛,食品级二氧化硅的生产、使用和报废过程也可能产生纳米二氧化硅,导致人类和环境直接或间接与其接触,人们越来越担心它对人类和生态系统的潜在风险。本研究以五种不同品牌的速溶咖啡为样品,探索并优化出一种简便
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目前,纳米材料因具有与传统材料显著不同的特殊性能,已经渗透到整个食品行业。有报告称每人每天从食品中摄入的二氧化硅是9.4 mg左右,纳米二氧化硅是1.8 mg。因此,随着纳米材料在食品中的应用越来越广泛,食品级二氧化硅的生产、使用和报废过程也可能产生纳米二氧化硅,导致人类和环境直接或间接与其接触,人们越来越担心它对人类和生态系统的潜在风险。本研究以五种不同品牌的速溶咖啡为样品,探索并优化出一种简便、高效的从食品中分离出二氧化硅的方法,通过傅里叶红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）等方法对从速溶咖啡中分离出的二氧化硅进行全面表征。其次,选取了人胃粘膜上皮细胞（GES-1）和人结肠癌细胞（Caco-2）为研究对象,将其与已通过表征证明处于纳米范围内的二氧化硅（从五种不同品牌速溶咖啡中分离出的）相作用,通过对GES-1和Caco-2细胞的细胞活力、细胞膜完整性和细胞活性氧水平进行测定来探究五种样品对两种细胞的毒性。最后,通过对斑马鱼胚胎的死亡率、畸形率、心率进行了测定来更好地了解其直接或间接接触人类和环境时可能造成的影响。该实验结果如下:（1）对于从五种不同品牌速溶咖啡中分离出的二氧化硅,通过FTIR、XRD、TEM等技术的表征,对其颗粒形貌、官能团、粒径等性质进行了全面的分析。分析结果表明,五种二氧化硅的红外官能团特征、晶体结构特征等均符合二氧化硅的相关特征,表面基团为羟基,zeta电位为负数（带负电）,90%的粒子的原始粒径处于250 nm以下,大量集中在200-250 nm之间,速溶咖啡中纳米二氧化硅为无规则颗粒,分散性不是很好,在有水的情况下存在一定的团聚现象。（2）从五种不同品牌速溶咖啡中分离出的纳米二氧化硅颗粒,通过对GES-1和Caco-2细胞的细胞活力、细胞膜完整性和细胞活性氧水平进行测定来探究五种样品对两种细胞的毒性。纳米二氧化硅对两种细胞的细胞活力均影响较小,不会造成GES-1细胞膜受损,但是可以损伤Caco-2的细胞膜,均会使两种细胞发生氧化应激反应,不过较轻微。（3）从五种不同品牌速溶咖啡中分离出的纳米二氧化硅颗粒,通过对斑马鱼胚胎的死亡率、畸形率、心率和全胚胎细胞死亡进行测定,结果表明,纳米二氧化硅对斑马鱼胚胎死亡率和心率存在着时间和剂量效应,随着浓度的加强和时间的推移,胚胎死亡率呈上升趋势,心率呈下降趋势,造成心率过缓。斑马鱼受精后暴露于纳米二氧化硅中会发生四种畸形形态,其中以心包和卵黄水肿最为常见。
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