張振都,張奇,鄭妍婕,孟繁磊,王井園,魏春雁*
1. 吉林省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標準與檢測技術研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風險評估實驗室(長春)(長春 130033);2. 松原市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測中心(松原 138000)
隨著生活水平提高,人們的飲食觀念逐漸從溫飽型向營養(yǎng)健康型轉變,近年來山野菜逐漸受到青睞。山野菜營養(yǎng)成分豐富,氨基酸、維生素、礦物質(zhì)、纖維素含量顯著高于日常食用蔬菜[1-3],對高血壓、冠心病、糖尿病、癌癥等多種疾病有很好的預防和治療效果[4-5],亦菜亦藥,越來越多被大眾食用。據(jù)統(tǒng)計,2016年中國、俄羅斯和美國的山野菜加工量分別達125萬,130萬和68.2萬 t[6]。吉林省東部主要為山地和丘陵,屬于溫帶大陸性季風氣候,雨熱同季,水資源充沛,東部山區(qū)的山野菜、菌類、藥材等野生食用植物資源豐富[7],且近年來吉林省優(yōu)化土地利用結構及農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構,大力發(fā)展特色生態(tài)農(nóng)業(yè),其中山野菜種植規(guī)模不斷增加[8-9]。
野生山野菜易受大氣、土壤等周邊自然環(huán)境影響,重金屬含量容易超標[10],可通過食物鏈富集對人體造成嚴重危害。張睿[11]對南京地區(qū)4種野菜重金屬含量進行分析,結果發(fā)現(xiàn)天然野菜重金屬含量明顯高于栽培野菜,且超出限量標準。孫曉慧等[12]對黔產(chǎn)5種野菜重金屬含量進行測定,結果發(fā)現(xiàn)灰菜、水芹、馬齒莧中Cd、Hg、Pb含量超標。因此,山野菜中重金屬質(zhì)量安全問題不可忽視。通過對吉林省9種山野菜中Cr、Cd、As、Hg、Pb含量進行污染狀況評估,旨為保障山野菜質(zhì)量安全提供依據(jù)。
山野菜樣品采集區(qū)域位于吉林省中東部地區(qū),分別在長春市、吉林市、通化市、白山市及延邊州5個市(州)共采集刺五加、刺嫩芽、蕨菜、蒲公英、柳葉蒿、薺菜、苣荬菜、大葉芹、小根蒜9種山野菜樣品共121份,詳見表1。
表1 采集山野菜樣品的品種及數(shù)量
山野菜樣品采集后用去離子水洗凈晾干,取可食部分勻漿,儲于潔凈塑料瓶中,密封,放入4 ℃冰箱冷藏備用。樣品中Cr、As、Cd、Hg、Pb含量測定參照GB 5009.268—2016《食品國家安全標準 食品中多元素的測定》,采用微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定。
1.3.1 單因子污染指數(shù)法
山野菜中單項重金屬污染程度采用單因子污染指數(shù)法進行評價。
式中:Pi為重金屬污染物i元素的單因子污染指數(shù);Ci為重金屬污染物i元素的實測濃度,mg/kg;Si為重金屬污染物i元素的限量值,參考GB 2762—2017《食品安全國家標準 食品中污染物限量》;Pi≤0.7,表示安全;0.7<Pi≤1.0,表示達到警戒線;1.0<Pi≤2.0,表示輕度污染;2.0<Pi≤3.0,表示中度污染;Pi>3.0,表示重度污染。
1.3.2 內(nèi)梅羅指數(shù)法
山野菜中多種重金屬綜合污染程度采用內(nèi)梅羅指數(shù)法進行評價。
式中:Pn為山野菜中重金屬綜合污染指數(shù);Piave為單因子污染指數(shù)的平均值;Pimax為單因子污染指數(shù)的最大值。Pn≤0.7,表示安全;0.7<Pn≤1.0,表示達到警戒線;1.0<Pn≤2.0,表示輕度污染;2.0<Pn≤3.0,表示中度污染;Pn>3.0,表示重度污染。
1.3.3 目標危害指數(shù)法
山野菜對暴露人群健康風險評價方法采用美國國家環(huán)保局(US EPA)提出的目標危害指數(shù)法(THQ)。單項重金屬目標危害指數(shù)(σTHQi)與綜合重金屬目標危害指數(shù)(σTTHQ)。
式中:Ci為山野菜中重金屬i元素的實測濃度,mg/kg;mIR為日蔬菜攝入量,取值0.3 kg/d;tEF為暴露頻率,取值365 d/a;tED為持續(xù)暴露時間,取值70 a;tAT為平均作用時間,取值tED×365 d;mBW為平均體重,取值56.8 kg;cRfDi為重金屬i元素的暴露參考劑量,Cr、As、Cd、Hg、Pb分別取值0.003,0.000 3,0.001,0.000 3和0.003 5 mg/(kg·d)[13-15]。σTHQ<1說明暴露人群沒有健康風險,σTHQ≥1說明暴露人群存在健康風險,σTHQ越大,暴露人群健康風險越大。
121份山野菜中5種重金屬總體檢出情況見圖1。5種重金屬檢出率均高于85%,其中Cr、As和Cd檢出率最高,均為100%,Hg為92.56%,Pb最低,為85.12%;Cd、Cr和Pb存在超出限量值狀況,超標率分別為8.26%,2.48%和2.48%,而As和Hg均未超標;Cr、Cd和Pb檢出最大值分別為0.782,0.396和0.575mg/kg,是限量值的1.56,1.98和1.92倍,As和Hg檢出最大值分別為0.412和0.008 mg/kg,是限量值的82%和80%;121份山野菜中Cr、As、Cd、Hg和Pb含量低于限量值50%的樣品占比分別為80.99%,97.52%,79.34%,95.87%和91.74%,其平均值均在在限量值50%以下。9種山野菜中Cd、Cr和Pb存在一定程度的污染,5種重金屬污染程度大小順序為Cd>Cr>Pb>As>Hg。
圖1 山野菜中5種重金屬檢出情況
9種山野菜中5種重金屬的單因子污染指數(shù)及內(nèi)梅羅指數(shù)見表2。從單因子污染指數(shù)看,25%野生苣荬菜、13.33%野生小根蒜中Cr處于輕度污染水平,7.69%野生刺五加、50%野生蕨菜、40%野生柳葉蒿、12.5%野生薺菜、6.67%野生小根蒜中Cd處于輕度污染水平,20%野生小根蒜中Pb處于輕度污染水平。28.57%野生蒲公英、12.5%野生薺菜、25%野生苣荬菜、26.67%野生小根蒜、33.33%栽培苣荬菜中Cr處于警戒線水平,10%野生刺嫩芽、6.67%野生小根蒜中As處于警戒線水平,10%野生柳葉蒿、16.67%野生大葉芹中Cd處于警戒線水平,25%野生苣荬菜、5.88%栽培蒲公英中Pb處于警戒線水平。野生山野菜中Cd、Cr、Pb存在輕度污染狀況,As、Hg污染程度較安全,5種重金屬污染程度大小順序為Cd>Cr>Pb>As>Hg。栽培山野菜5種重金屬污染均較安全,其中Cr、Pb污染程度略高于As、Cd和Hg。
從內(nèi)梅羅指數(shù)看,野生刺嫩芽、野生大葉芹處于安全水平,野生蕨菜、野生蒲公英、野生柳葉蒿、野生薺菜、野生苣荬菜處于警戒線水平,野生刺五加、野生小根蒜處于輕度污染水平,9種野生山野菜中5種重金屬綜合污染程度大小順序為野生刺五加>野生小根蒜>野生苣荬菜>野生蕨菜、野生柳葉蒿>野生薺菜>野生蒲公英>野生大葉芹>野生刺嫩芽;7種栽培山野菜均處于安全水平,5種重金屬綜合污染程度大小順序為栽培蒲公英>栽培苣荬菜>栽培薺菜>栽培柳葉蒿>栽培大葉芹>栽培刺嫩芽>栽培小根蒜。野生山野菜中5種重金屬內(nèi)梅羅指數(shù)比栽培山野菜高20.34%~1 240%,說明野生山野菜中5種重金屬綜合污染程度更高。
表2 不同山野菜的重金屬污染指數(shù)
接表2
9種山野菜中5種重金屬目標危害指數(shù)見表3。從單項重金屬目標危害指數(shù)看,野生及栽培山野菜中5種重金屬單項目標危害指數(shù)均小于1,暴露人群沒有健康風險,但是,野生及栽培山野菜中Cr、As、Cd單項目標危害指數(shù)顯著大于Hg、Pb,說明其對暴露人群健康風險更高。
從綜合目標危害指數(shù)看,栽培山野菜σTTHQ<1,野生刺嫩芽、野生蒲公英、野生大葉芹σTTHQ<1,暴露人群沒有健康風險。野生刺五加、野生蕨菜、野生柳葉蒿、野生薺菜、野生苣荬菜、野生小根蒜σTTHQ>1,暴露人群存在健康風險。9種野生山野菜對暴露人群健康風險危害大小順序為野生柳葉蒿>野生苣荬菜>野生小根蒜>野生薺菜>野生蕨菜>野生刺五加>野生蒲公英>野生大葉芹>野生刺嫩芽。7種栽培山野菜對暴露人群健康風險危害大小順序為栽培薺菜>栽培苣荬菜>栽培柳葉蒿>栽培大葉芹>栽培蒲公英>栽培刺嫩芽>栽培小根蒜。野生山野菜中5種重金屬綜合目標危害指數(shù)比栽培山野菜高17.33%~225%,說明野生山野菜中5種重金屬對暴露人群健康危害風險更高。
表3 不同山野菜的重金屬目標危害指數(shù)
121份山野菜樣品5種重金屬污染程度大小順序為Cd>Cr>Pb>As>Hg,其中Cd、Cr和Pb超標率分別為8.26%,2.48%和2.48%,存在一定程度污染。野生山野菜中Cd、Cr和Pb存在輕度污染狀況,As和Hg污染程度較安全,污染程度大小順序為Cd>Cr>Pb>As>Hg;栽培山野菜5種重金屬污染均較安全,其中Cr、Pb污染程度略高于As、Cd和Hg。野生山野菜中5種重金屬內(nèi)梅羅指數(shù)比栽培山野菜高20.34%~1 240%,其綜合污染程度更高。
野生蕨菜、野生蒲公英、野生柳葉蒿、野生薺菜、野生苣荬菜5種重金屬綜合污染程度處于警戒線水平,野生刺五加、野生小根蒜處于輕度污染水平,且野生山野菜5種重金屬綜合污染程度顯著大于栽培山野菜。野生刺五加、野生蕨菜、野生柳葉蒿、野生薺菜、野生苣荬菜、野生小根蒜綜合目標危害指數(shù)均大于1,對暴露人群存在健康風險。野生及栽培山野菜中Cr、As、Cd對暴露人群健康危害風險顯著高于Hg、Pb。野生山野菜中5種重金屬綜合目標危害指數(shù)比栽培山野菜高17.33%~225%,其對暴露人群健康危害風險更高。