河南省山茱萸安全指標(biāo)及健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

李向力，孫茜茜, ，張立攀，張亞勛, ，蔣碧偉，羅蓓蓓,

1.河南省商業(yè)科學(xué)研究所有限責(zé)任公司（鄭州 450002）；2.食品安全大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用河南省工程實(shí)驗(yàn)室（鄭州 450002）

近年來，隨著人們生活水平的不斷提高，健康意識(shí)也在不斷提升，藥食同源物質(zhì)受到越來越多的關(guān)注，成為日常飲食生活中不可或缺的一部分。山茱萸，又名紅棗皮、藥棗、肉棗等[1]，是指山茱萸科植物山茱萸（Cornus officinalisSieb.et Zucc.）的干燥成熟果肉[2]，是一種傳統(tǒng)的名貴中藥材，主產(chǎn)于我國河南、山西、陜西和浙江地區(qū)[3-4]，味酸澀，性微溫，屬收斂性強(qiáng)壯藥，有固虛脫、澀精氣、補(bǔ)肝腎的功效[5-7]。除了有較高的藥用價(jià)值之外，山茱萸的食用價(jià)值也很高，富含多糖、黃酮、有機(jī)酸、氨基酸、維生素、礦物質(zhì)等，能夠改善人體營(yíng)養(yǎng)吸收、提高免疫力，有抗氧化、抗衰老、抗炎、抑菌等作用[8-10]。2019年11月，國家衛(wèi)生健康委、市場(chǎng)監(jiān)管總局聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于對(duì)黨參等9種物質(zhì)開展按照傳統(tǒng)既是食品又是中藥材的物質(zhì)管理試點(diǎn)工作的通知》，將山茱萸列為藥食兩用物質(zhì)，并將根據(jù)試點(diǎn)情況，研究適時(shí)將其納入藥食兩用物質(zhì)目錄管理。當(dāng)前對(duì)于山茱萸的研究大多集中在有效成分和藥理作用上[11-14]，關(guān)于山茱萸安全指標(biāo)以及重金屬健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估尚屬空白，因此試驗(yàn)以河南省山茱萸為研究對(duì)象，對(duì)其水分、灰分、二氧化硫含量、重金屬含量等安全指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，采用單項(xiàng)指數(shù)法和靶標(biāo)危害系數(shù)法對(duì)單元素風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析，并采用內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法和綜合危害指數(shù)法對(duì)山茱萸中重金屬元素對(duì)人體的健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，旨在為山茱萸的安全性評(píng)價(jià)，以及相關(guān)安全指標(biāo)和限量標(biāo)準(zhǔn)的制定提供依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

樣品主要來自河南省山茱萸主產(chǎn)區(qū)南陽市西峽縣、洛陽市欒川縣、三門峽盧氏縣等地，分別購買于農(nóng)戶、種植基地、公司、中藥材市場(chǎng)和藥店等，樣品共計(jì)50份，每份樣品500 g。

1.2 儀器與試劑

7900-G7201C電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（inductively coupled plasma-mass spectrometry，ICP-MS，安捷倫科技有限公司）；PF6-2原子熒光光度計(jì)（北京普析通用儀器有限公司）；B1208-6全能型微波化學(xué)工作平臺(tái)（上海屹堯儀器科技發(fā)展有限公司）；SX-4-10箱式電阻爐（北京中興偉業(yè)儀器有限公司）；AL104電子天平（梅特勒-托利多儀器上海有限公司）；JJ323BC電子天平（常熟市雙杰測(cè)試儀器廠）；101型-1A恒溫干燥箱（北京中興偉業(yè)儀器有限公司）；DXF-63多功能手提式粉碎機(jī)（廣州市大祥電子機(jī)械設(shè)備有限公司）；FJ-200高速分散均質(zhì)機(jī)（上海標(biāo)本模型廠）。

除非另有說明，試驗(yàn)方法所用試劑均為優(yōu)級(jí)純，水為GB/T 6682—2008《分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法》規(guī)定的一級(jí)水。多元素貯備液（100 mg/L）、內(nèi)標(biāo)元素貯備液（1 000 mg/L）：安捷倫科技有限公司；汞標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 000 mg/L，國家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣品處理

取適量樣品，經(jīng)粉碎、混勻，裝袋密封，備用。

1.3.2 檢驗(yàn)方法

水分參照GB 5009.3—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測(cè)定》測(cè)定；灰分參照GB 5009.4—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中灰分的測(cè)定》測(cè)定；二氧化硫殘留量參照GB 5009.34—2022《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中二氧化硫的測(cè)定》測(cè)定，鉛、總砷、鎘元素參照GB 5009.268—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中多元素的測(cè)定》測(cè)定；總汞參照GB 5009.17—2021《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中總汞及有機(jī)汞的測(cè)定》測(cè)定。

1.3.3 試樣消解

稱取0.2 g（精確至0.001 g）樣品置于微波消解內(nèi)罐中，加入10 mL硝酸，加蓋放置1 h，旋緊罐蓋，設(shè)置微波消解儀升溫程序（見表1）進(jìn)行消解。冷卻后取出，緩慢打開罐蓋排氣，用少量水沖洗內(nèi)蓋，將消解罐放在控溫電熱板上，于100 ℃加熱30 min，用水定容至25 mL，混勻備用，同時(shí)做空白試驗(yàn)。

表1 微波消解升溫程序

鉛、總砷、鎘元素經(jīng)電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）測(cè)定[15]，以待測(cè)元素的濃度為橫坐標(biāo)，以待測(cè)元素與特定內(nèi)標(biāo)元素信號(hào)響應(yīng)值的比值為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算線性回歸方程；汞元素采用原子熒光光譜儀測(cè)定[16]，以標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為橫坐標(biāo)，測(cè)定的信號(hào)響應(yīng)值為縱坐標(biāo)，計(jì)算線性回歸方程，結(jié)果見表2。

表2 各元素的線性回歸方程

1.4 重金屬污染判定依據(jù)

依據(jù)山茱萸的食用特點(diǎn)以及后期作為藥食兩用物質(zhì)的情況，參照GB 2762—2022《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量》和《中華人民共和國藥典（2020年版）》確定山茱萸重金屬元素限量。GB 2762—2022中規(guī)定水果干類鉛≤0.5 mg/kg，新鮮水果鎘≤0.05 mg/kg，因此鎘指標(biāo)按脫水率折算后（新鮮山茱萸水分78.9%，干制山茱萸水分21.11%），干制山茱萸鎘≤0.19 mg/kg，由于GB 2762—2022中對(duì)水果的總汞和總砷沒有要求，因此參照《中華人民共和國藥典（2020年版）》中山茱萸的要求，總砷≤2 mg/kg，總汞≤0.2 mg/kg，具體見表3。

表3 山茱萸重金屬元素評(píng)價(jià)指標(biāo)

1.5 單因子污染指數(shù)法、內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法分析

單因子污染指數(shù)法是利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比，反映某一元素污染情況，而內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法是在單因子污染指數(shù)評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上評(píng)估多種重金屬元素對(duì)山茱萸的綜合影響[17-18]，按式（1）和（2）計(jì)算。

式（1）中：P為重金屬元素i的單因子污染指數(shù)；C為重金屬元素i的測(cè)定結(jié)果，小于檢出限的按照檢出限的一半計(jì)算；S為重金屬元素i的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，Pi＞1，表明受到污染。式（2）中：P綜為綜合污染指數(shù)；Pimax為各重金屬元素單因子指數(shù)中的最大值；Piave為各重金屬元素單因子污染指數(shù)的平均值，P綜≤0.7為安全級(jí)，0.7＜P綜≤1為警戒級(jí)，1＜P綜≤2為輕度污染，2＜P綜≤3為中度污染，P綜＞3為重度污染。

1.6 靶標(biāo)危害系數(shù)法、綜合危害指數(shù)分析

靶標(biāo)危害系數(shù)方法是由美國環(huán)境保護(hù)局提出的一種用于評(píng)估人體通過食物攝取重金屬風(fēng)險(xiǎn)的方法[19-21]，具有綜合暴露時(shí)間、體重等多種因素，既能評(píng)價(jià)單一重金屬的潛在風(fēng)險(xiǎn)，又能評(píng)價(jià)多種重金屬復(fù)合暴露的健康風(fēng)險(xiǎn)的特點(diǎn)，按式（3）和（4）計(jì)算。

式中：THQ為靶標(biāo)危害系數(shù)；EF為接觸山茱萸中重金屬頻率（接觸頻率365 d/年）；ED為接觸的年數(shù)（70年）；M1為山茱萸中重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)，小于檢出限的按照檢出限的一半計(jì)算；CM為每日攝取含污染物食物的量（按《中華人民共和國藥典（2020年版）》要求，山茱萸日食用量為6～12 g，以推薦的每日食用量中間值計(jì)算），RfD為口服參考劑量（美國環(huán)境保護(hù)局提供每日參考劑量分別為Pb 0.003 5 mg/kg，As 0.000 3 mg/kg，Hg 0.000 1 mg/kg和Cd 0.001 mg/kg）[22]；BW為人體平均體質(zhì)量（采用國際通用標(biāo)準(zhǔn)，成人為55.9 kg）；AT為平均接觸山茱萸的時(shí)間（365 d/年×ED）。如果單一金屬風(fēng)險(xiǎn)THQ值小于1，說明暴露人群沒有明顯的健康風(fēng)險(xiǎn)，反之可能存在潛在健康風(fēng)險(xiǎn)。

山茱萸中同時(shí)存在多種重金屬，因此采用綜合危害指數(shù)評(píng)估其對(duì)人體健康的復(fù)合風(fēng)險(xiǎn)，計(jì)算見式（4）。如果該值小于1，則說明多種重金屬復(fù)合對(duì)暴露人群沒有明顯影響，反之，則存在負(fù)面影響[23-24]。

2 結(jié)果與分析

2.1 理化指標(biāo)

2.1.1 水分

水分是影響產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)重要因素，水分超過一定范圍容易在儲(chǔ)藏過程中霉變、潮解，導(dǎo)致蟲害或者變質(zhì)[25]。對(duì)50份山茱萸水分指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見表4。山茱萸水分平均值為21.11%，不少樣品高于《中華人民共和國藥典（2020年版）》山茱萸水分≤16%的要求。經(jīng)分析，部分樣品并非購自藥店，且考慮到山茱萸后期作為食品原料進(jìn)一步精深加工的適用性，水分可以適當(dāng)放寬。但山茱萸中含有較多親水大分子，如多酚、多糖等，容易吸水返潮[26-27]，如何兼顧食品加工的適用性、經(jīng)濟(jì)性和產(chǎn)品的安全性，還需進(jìn)一步探索和研究。

表4 山茱萸水分檢測(cè)結(jié)果

2.1.2 灰分

灰分是食品質(zhì)量控制的重要指標(biāo)，在原料和加工方式一定的情況下，灰分通常在一定范圍內(nèi)，如果超出正常范圍，說明生產(chǎn)中使用不符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的原料或食品添加劑，或在加工、貯運(yùn)過程中受到污染，因此灰分指標(biāo)可以評(píng)價(jià)食品的加工精度和食品的品質(zhì)[28]。50份山茱萸灰分指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果如表5所示。山茱萸灰分在2.60%～5.70%，平均值為3.96%，均低于《中華人民共和國藥典（2020年版）》山茱萸灰分≤6%的要求，可見河南省山茱萸灰分較低，無機(jī)物污染或摻雜較少。

表5 山茱萸灰分檢測(cè)結(jié)果

2.1.3 二氧化硫

通常食品中二氧化硫的來源有天然來源和人為引入兩類。天然來源是指在植物在生長(zhǎng)過程中，大氣中的二氧化硫通過植物體的葉面氣孔進(jìn)入植物體內(nèi)。此外，水中或土壤中的二氧化硫、硫酸鹽、亞硫酸鹽等也會(huì)被植物吸收進(jìn)入植物體內(nèi)。人為來源指在食品加工過程中為起到漂白、殺菌、防腐作用而人為加入。由于二氧化硫有一定的毒性，長(zhǎng)期攝入對(duì)人體健康有不同程度的損害（如呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)等）[29-30]，因此國家對(duì)食品、藥品中的二氧化硫殘留量的安全性問題都有明確的要求。GB 2760—2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定水果干類二氧化硫殘留量不應(yīng)超過100 mg/kg，《中華人民共和國藥典（2020年版）》中要求藥材及飲片（礦物類除外）的二氧化硫殘留量不得超過150 mg/kg。河南省山茱萸中二氧化硫含量檢測(cè)結(jié)果如表6所示。二氧化硫含量在1.60～42.00 mg/kg，平均值為11.46 mg/kg。由此看來，河南省山茱萸中二氧化硫含量保持在一個(gè)較低的水平。

表6 山茱萸二氧化硫含量檢測(cè)結(jié)果

2.2 重金屬元素

2.2.1 山茱萸中4種重金屬元素含量及分析

山茱萸中重金屬元素測(cè)定結(jié)果見表7。結(jié)果表明，樣品中重金屬平均含量由高到低順序?yàn)殂U＞總砷＞鎘＞總汞。以表3中限量值為評(píng)價(jià)依據(jù)，50批山茱萸中有2批樣品鉛超標(biāo)，超標(biāo)率為4%，1批樣品鎘超標(biāo)，超標(biāo)率為2%，而總砷、總汞均不存在超標(biāo)現(xiàn)象。

表7 山茱萸中重金屬含量分析

2.2.2 山茱萸重金屬污染評(píng)價(jià)

利用單因子污染指數(shù)法、內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法的評(píng)價(jià)方法，計(jì)算山茱萸中單因子污染指數(shù)和綜合污染指數(shù)，結(jié)果分別見表8和表9。由表8可得，山茱萸中4種重金屬元素平均單因子污染指數(shù)均低于1，整體屬于未受到污染，其中有2份樣品的鉛單因子污染指數(shù)≥1，1份樣品的鎘單因子污染指數(shù)≥1，表明受到污染，與重金屬元素評(píng)價(jià)指標(biāo)結(jié)果相一致。

表8 山茱萸的單因子污染指數(shù)測(cè)定結(jié)果

表9 山茱萸的內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)測(cè)定結(jié)果

由表9可得：50份山茱萸樣品47份樣品內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)測(cè)定結(jié)果≤0.7，屬于安全級(jí)；2份樣品屬于警戒級(jí)，1份樣品屬于輕度污染，但樣品平均內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)測(cè)定結(jié)果≤0.7，屬于安全級(jí)。說明山茱萸部分樣品存在重金屬元素污染安全隱患，但整體處于安全級(jí)。

2.2.3 健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

運(yùn)用靶標(biāo)危害系數(shù)法對(duì)山茱萸中重金屬的污染進(jìn)行人體健康評(píng)估，結(jié)果見表10。結(jié)果表明，不同重金屬的危害系數(shù)存在一定差異，山茱萸中重金屬對(duì)成人的危害系數(shù)大小順序?yàn)?總砷＞鉛＞總汞＞鎘。山茱萸中重金屬靶標(biāo)危害系數(shù)均小于1，說明山茱萸中4種重金屬元素含量均不會(huì)引起人體健康風(fēng)險(xiǎn)。

表10 山茱萸的靶標(biāo)危害系數(shù)、綜合危險(xiǎn)指數(shù)測(cè)定結(jié)果（±s） 單位：mg/kg

表10 山茱萸的靶標(biāo)危害系數(shù)、綜合危險(xiǎn)指數(shù)測(cè)定結(jié)果（±s） 單位：mg/kg

注: 括號(hào)中數(shù)據(jù)為中等攝入量計(jì)算的風(fēng)險(xiǎn)值及標(biāo)準(zhǔn)偏差。

多種重金屬綜合危險(xiǎn)指數(shù)測(cè)定結(jié)果也小于1，且處于較低水平，表明河南省山茱萸不同重金屬之間產(chǎn)生的復(fù)合污染水平較低，不存在明顯的健康風(fēng)險(xiǎn)。

3 結(jié)論

對(duì)河南省山茱萸進(jìn)行水分、灰分、二氧化硫含量、4種重金屬含量的檢測(cè)。結(jié)果顯示：水分≤21.11%，灰分≤3.96%，二氧化硫含量≤11.46 mg/kg；河南省山茱萸中不同重金屬的含量存在較大差異，重金屬平均含量由高到低順序?yàn)殂U＞總砷＞鎘＞總汞，其中總砷和總汞均未超出標(biāo)準(zhǔn)限量值，少部分樣品的鉛和鎘指標(biāo)超標(biāo)。單因子污染指數(shù)和綜合污染指數(shù)結(jié)果表明，河南省山茱萸中重金屬污染水平較低，屬于安全等級(jí)。靶標(biāo)危害系數(shù)法的結(jié)果表明，河南省山茱萸中THQ和TTHQ均小于1，不存在明顯的人體健康風(fēng)險(xiǎn)。試驗(yàn)結(jié)果可為山茱萸質(zhì)量安全性評(píng)價(jià)及產(chǎn)品開發(fā)研究提供科學(xué)理論依據(jù)。