浙江地區(qū)果蔬中PAEs污染狀況及健康風險評估

史美佳 ，祝世軍 ，吳益春 ，羅海軍 ，郭海波 ，朱鮮燕

1. 舟山市食品藥品檢驗檢測研究院（舟山 316000）；2. 國家海洋食品質量檢驗檢測中心（舟山 316000）；3. 浙江海洋大學食品與藥學學院（舟山 316000）

鄰苯二甲酸酯（PAEs）是一組人造有機化合物，通常用作增塑劑，如聚氯乙烯（PVC）等[1]。PAEs通過氫鍵和范德華力與聚合物基質連接，因此在生產(chǎn)和使用塑料制品時，它們很容易釋放到周圍的環(huán)境介質中[2]。隨著廣泛的生產(chǎn)和利用，PAEs通常存在于不同的環(huán)境介質中，如水、土壤、大氣和沉積物。高濃度的PAEs對人類健康構成了潛在的威脅。大量的流行病學和毒理學研究證明PAEs對人類和動物具有致癌、致突變和致畸的作用[3]，且對動物的生殖發(fā)育具有毒性。因此，美國環(huán)境保護局已將六種PAEs（DMP、DEP、DNBP、BBP、DEHP和DNOP）列為優(yōu)先污染物（USEPA 2013）。Cai等[4]發(fā)現(xiàn)在珠江三角洲區(qū)域蔬菜中PAE濃度高達11.2 mg/kg。PAEs在生態(tài)系統(tǒng)中的流動性也可能通過食物鏈對人類健康構成潛在風險[5]。并且PAEs在食物中吸收轉運受很多因素的影響，如不同PAEs的理化性質等。

此研究在浙江東部區(qū)域7個市內采集了517個蔬菜水果樣品，測定了包括EPA規(guī)定優(yōu)先監(jiān)測的6種PAEs化合物在內的16種PAEs含量，通過此來了解浙江不同地區(qū)農(nóng)產(chǎn)品和不同種類果蔬中PAEs污染狀況，進一步分析農(nóng)產(chǎn)品中PAEs對人體潛在的健康風險，為浙江地區(qū)農(nóng)產(chǎn)品質量安全提供基礎科學依據(jù)，更好地保障人們的飲食健康。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

16種PAEs（DMP、DEP、DIBP、DBP、DMEP、BMPP、DEEP、DPP、DHXP、BBP、DBEP、DCHP、DEHP、DPHP、DNOP、DNP）混標濃質量度為1 000 μg/mL（Bepure公司），純度均大于99.9%，置于-20℃冰箱中保存，以丙酮為溶劑，經(jīng)稀釋配制成10 μg/mL的混標溶液，于0～8 ℃貯存。正己烷、丙酮、乙酸乙酯（HPLC級，國藥集團化學試劑有限公司）；提取鹽包和純化管[納譜分析技術（蘇州）有限公司]。

Agilent 7890B-7000C三重串聯(lián)四級桿氣質聯(lián)用儀（美國安捷倫科技公司）；Eppendorf冷凍自平衡離心機（德國艾本德股份有限公司）；Multi Reax多孔位漩渦振蕩器（德國Heidolph公司）；MS3 BS25振蕩器（IKA公司）。

1.2 儀器工作條件

（1）色譜條件

HP-5MS色譜柱（30 m×250 μm×0.25 μm），進樣口溫度280 ℃，不分流進樣，柱溫程序：初始溫度60 ℃，保持1.0 min，以20 ℃/min升至220 ℃（保持1.0 min），以5 ℃/min升至250 ℃（保持1.0 min），以20℃/min升至290 ℃（保持8.0 min）；載氣流量1.0 mL/min，進樣量1 μL。

（2）質譜條件

離子源：EI；電離能量：70 eV；離子源溫度：280℃；輔助通道溫度：280 ℃；溶劑延遲：4 min。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品采集

選擇浙江省7個市杭州、寧波、湖州、嘉興、紹興、溫州、舟山，采集蔬菜包括葉菜類、豆類、茄果類等和水果包括漿果類、瓜類等，共采集樣本517批次，每個樣本1 kg。采集的樣品經(jīng)勻漿機充分勻漿后，置于-20 ℃冰箱冷凍保存。

1.3.2 樣品前處理

稱取10.00 g（精確至0.01 g）1.3.1小節(jié)制備的果蔬樣品于50 mL離心管中，加入10 mL提取液（V正己烷∶V乙酸乙酯=1∶1），用渦旋振蕩器充分混勻后，添加陶瓷均質石，加入鹽包（硫酸鎂6 g，乙酸鈉1.5 g），充分振蕩2 min，按4 000 r/min離心6 min，取上清液于15 mL裝有PSA（400 mg）純化離心管中，渦旋振蕩1 min，按4 000 r/min離心6 min。取上清樣液過膜于進樣瓶中，供GC-MS分析使用。

1.4 健康風險評估

文章基于美國環(huán)保署（US EPA）（2013）中的有毒有害物質對人體的風險評價模型，對所采集的樣品中帶有的PAEs進行健康風險評估，按式（1）計算。

式中：HQ為有毒有害物質的非致癌風險指數(shù)，當HQ超過1時，則存在健康風險，小于1時，則為可接受風險；RfD為經(jīng)口攝入?yún)⒖紕┝浚蘥/（kg·d），DMP、DEP、DIBP、DBP、BBP、DEHP的RfD分別為10 000，800，800，100，200和20 μg/（kg·d）[6]，按式（2）計算。

式中：Cfood為果蔬中PAEs的總含量，μg/kg；EDI為居民每日攝入量μg/（kg·d）；CR為果蔬日均攝入量，g/d；Bw為居民平均體重，成人以60 kg計，蔬菜人均日攝入為0.5 kg/d，水果為0.35 kg/d，兒童以15 kg計，蔬菜人均日攝入量為0.3 kg/d，水果為0.2 kg/d[7]。按式（3）計算。

式中：R為致癌風險，當R＜1×10-6時無致癌風險，反之有一定的致癌風險。CSF為致癌斜率系數(shù)，DEHP為致癌物，致癌斜率系數(shù)為0.014 mg/（kg·d-1）[6]。

1.5 雌激素當量的計算

此研究所涉及果蔬中的DBP、DEHP、DEP具有微弱的雌激素活性，3種PAEs的雌激素效力EP值[8]分別為4×10-5，3×10-7和5×10-7。以雌激素當量（EEQ，estrogenic equaivalence）來衡量果蔬中PAEs的雌激素效應，按式（4）計算。

式中：EEQ為雌激素當量，ng E2/d；EPi為果蔬中鄰苯二甲酸酯單體的雌激素效力，以雌激素中活性最強的雌二醇（E2，estradiol）作為標準，EP＜1則該化合物雌激素活性比E2弱，反之亦然；Ci為每天果蔬中鄰苯二甲酸酯單體的濃度，μg/（kg·d）。雌激素當量（EEQ）活性相當于待測樣品單位質量中含有多少濃度的雌二醇含量。

1.6 數(shù)據(jù)處理

所有試驗數(shù)據(jù)均采用Excel軟件進行作圖及分析。

2 結果與討論

2.1 浙江不同地區(qū)設施農(nóng)產(chǎn)品中PAEs的總含量

對浙江地區(qū)7個市采集的517批次設施農(nóng)產(chǎn)品進行16種鄰苯二甲酸酯類PAEs污染情況分析，包括6種優(yōu)先控制的PAEs在內。如表1所示，16種PAEs的總含量（∑16PAEs）在0.72～4 394.75 μg/kg之間，平均含量為103.30 μg/kg，檢出率為100%；6種優(yōu)先控制污染物的總含量（∑6PAEs）在nd-324.99 μg/kg之間，平均含量為36.82 μg/kg，檢出率92.84%。16種PAEs除了BBP、BMPP、DPHP、DHXP、DPP未檢出，其余均有檢出，檢出率高的單體為DIBP（79.30%）、DBP（78.14%）、DEHP（67.12%）、DEP（65.57%）。

表1 果蔬中PAEs的檢出率和平均含量

浙江省不同地區(qū)農(nóng)產(chǎn)品中PAEs的含量狀況如圖1所示，浙江這七個市農(nóng)產(chǎn)品中ΣPAEs平均含量的順序依次為：湖州＞杭州＞嘉興＞紹興＞溫州＞舟山＞寧波。不同城市果蔬中PAEs含量受很多方面的影響，如果蔬種植環(huán)境周圍工業(yè)化城市化的程度[9]、地區(qū)的農(nóng)膜使用量[10]等。舟山、溫州、寧波地區(qū)靠海，環(huán)境中和土壤中的PAEs可能低于內陸地區(qū)，富集在植物中的PAEs也相對較少。

圖1 浙江省不同地區(qū)農(nóng)產(chǎn)品中PAEs的含量狀況

2.2 浙江不同類別蔬菜和水果中PAEs的含量和組成

此研究抽取的蔬菜涉及GB 2763——2021食品安全國家標準 食品中農(nóng)藥最大殘留限量[11]中的8個大類，除了莖類蔬菜，芽菜類蔬菜其他均有涉及，水果覆蓋了GB 2763——2021中所有的水果大類。

蔬菜中，葉菜類∑16PAEs平均含量為252.57 μg/kg，高于豆類108.05 μg/kg和鱗莖類106.74 μg/kg，具有明顯差異。US EPA優(yōu)先控制的6種PAEs總含量（∑6PAEs）豆類最高56.58 μg/kg，其次是葉菜類49.53 μg/kg、鱗莖類44.50 μg/kg和茄果類40.84 μg/kg。水果中，16種PAEs含量最高的是柑橘類，∑16PAEs為138.93 μg/kg，其次是漿果類71.19 μg/kg和核果類67.76 μg/kg。水果中優(yōu)先控制的6種PAEs總含量（∑6PAEs）最高的為柑橘類39.07 μg/kg，其次是漿果類32.90 μg/kg和熱帶水果類21.35 μg/kg，如表2所示。總體看來，蔬菜類的PAEs總含量高于水果類，莖葉類蔬菜高于其他蔬菜，這與Wang等[12]研究結果類似，這可能是因為莖類和葉類蔬菜的表面積大，PAE暴露時間較長。除此之外，PAEs的積累還受到塑料薄膜的使用方式，溫室覆蓋的時間，溫室高度和年齡和塑料薄膜的類型的影響[13]。

表2 果蔬中不同系類PAEs的含量 單位：μg/kg

對檢出的PAEs組分進行分析，如圖2所示，不同細類果蔬的PAEs不僅在含量上有顯著的差別，而且構成比例也不同。蔬菜PAEs總含量最高的葉菜類和水果PAEs總含量最高的柑橘類中，DMEP占比最大，占比分別為64.8%和33.7%。其他各類果蔬中的主要PAEs組分為DINP，DBP，DIBP，DEHP，四種PAEs組分（∑4PAEs）占∑16PAEs含量的68.4%～95.2%。漿果類水果PAEs含量這四個組分占比平均，均為20%。瓜類果蔬中PAEs含量中DINP占比相對最高，其中蔬菜類瓜類（49%）、水果瓜類（64.3%）。由類別特征分析，瓜類農(nóng)產(chǎn)品比較容易富集DINP。DBP占比相對最高的蔬菜類別為水生類（41.8%）、茄果類（37.7%），水果類別為熱帶和亞熱帶類水果（23.4%）。DMP、DEP普遍有檢出，但占比較小，這與王曉燕[14]研究海南省11個縣市農(nóng)作物的結果相似。對比其他報道中DEHP、BBP占比相對最高，此研究中浙江地區(qū)果蔬中PAEs組成未檢測到BBP，且DEHP占比低于DINP、DBP等，具體原因有待探究。關注食品中優(yōu)控PAEs化合物的同時，非優(yōu)控PAEs的高檢出、高濃度也需得到一定程度的重視。

圖2 不同種類果蔬中PAEs組成

2.3 健康風險評估

考慮到鄰苯二甲酸酯類塑化劑的致癌、致畸、致突變的作用和潛在的雌激素效應以及不同PAEs同系物的累積暴露風險，文章進一步對浙江地區(qū)果蔬進行以下健康風險評估。

采取1.4小節(jié)的公式，評估了US EPA有RfD值規(guī)定的5種PAEs（DEHP、DBP、DIBP、DEP、DMP）對浙江省成人和兒童的單一和聯(lián)合非致癌風險。假設不同的PAE互相之間不產(chǎn)生化學作用，將5種PAEs的非致癌風險指數(shù)之和定義為總非致癌風險指數(shù)，如圖3、圖4所示蔬菜的成人總非致癌風險為8.3×10-3，兒童總非致癌風險為2.0×10-2，水果的總成人非致癌風險為4.0×10-3，兒童總非致癌風險為9.2×10-3，非致癌指數(shù)均小于1，總體非致癌風險可接受。單一非致癌風險：DEHP＞DBP＞DIBP＞DEP＞DMP，其中DEHP和DBP的數(shù)值為10-3級別，DEHP兒童蔬菜的非致癌風險達到10-2級別。所測果蔬中PAEs非致癌風險均在可接受范圍內，對人體健康危害較小。這與柴超等[15]和曹雙瑜等[16]報道果蔬中PAEs健康風險基本一致，長鏈的PAEs，尤其是DEHP、DBP和DIBP，主要通過飲食暴露給人體，而短鏈的PAEs，如DMP、DBP通過飲食暴露給人體的貢獻相對較低[17-18]。對蔬菜和水果的細類進行分析，如圖3，蔬菜中總非致癌風險最大的細類是豆類，其次是葉菜類、鱗莖類，對單一PAE來說，單一非致癌風險最大的蔬菜細類是葉菜類（HQDEHP=0.023）。這與王家文等[19]報道結果相似。水果中總非致癌風險最大的細類是漿果類（如草莓），其次是柑橘類、熱帶和亞熱帶類水果。單一非致癌風險最大的水果細類是漿果類（HQDEHP=0.29）。有研究表明[20]，植物表面帶有細絨毛或表面越粗糙，可以滯留更多附著在植物表面的顆粒物，從而富集DEHP能力越強。

圖3 不同蔬菜中PAEs非致癌健康危害

圖4 不同水果中PAEs非致癌健康危害

圖5 不同果蔬中DEHP致癌風險

對果蔬中的DEHP致癌風險進行分析，DEHP具有潛在致癌性，其致癌風險R值大于1×10-6，均處于10-6次數(shù)量級，與非致癌風險一致，成人風險略低于兒童，水果略低于蔬菜。但DEHP作為B2類致癌物質[21]，常將1×10-5作為致癌風險的控制標準。此研究所有樣品致癌風險雖＞1×10-6，但＜1×10-5，總體上致癌風險較小[6]。

為了對PAEs中的潛在雌激素效應進行評估，文章通過1.5小節(jié)公式結合文獻中的數(shù)據(jù)計算DBP、DEP、DEHP三種PAEs相應的雌激素當量（EEQ）。如表3，蔬菜平均EEQ水平為0.48 ng E2/d，豆類的EEQ水平最高為0.67 ng E2/d，豆類本身就是雌激素含量較高的蔬菜[22]。水果平均EEQ水平為0.20 ng E2/d，柑橘類的EEQ水平最高為0.39 ng E2/d。但對食物中PAEs潛在的雌激素效應研究甚少，沒有一個明確的界限值，參考文獻[23]中水的EEQ達到0.27 ng E2/L時，就會對導致魚卵致死。成年的斑馬魚一般長4.5 cm，成人的體積是其的千倍，對于同一個數(shù)量級的EEQ暴露水平對于人體的危害相對較小。相比較羅瓊等[8]對食用油中PAEs的EEQ值18.91 ng E2/d，果蔬雌激素效應要明顯低于食用油。

表3 不同果蔬中雌激素效應 單位：ng E2/d

3 結論

（1）浙江地區(qū)果蔬中16種鄰苯二甲酸酯總體檢出率為100%，平均檢出含量103.30 μg/kg，單體DIBP、DBP、DEHP、DEP檢出率較高。浙江省不同市果蔬中∑6PAEs平均值從大到小依次為湖州、杭州、嘉興、紹興、溫州、舟山、寧波。

（2）不同品種果蔬中PAEs總含量較高的蔬菜種類為葉菜類、豆類、鱗莖類，水果種類為柑橘類和漿果類。果蔬中主要PAEs組分為DINP，DBP，DIBP，DEHP，四種PAEs組分（∑4PAEs）占∑16PAEs含量的68.4%～95.2%。

（3）對浙江省果蔬進行非致癌性風險評估、致癌性風險評估和潛在雌激素效應評估，發(fā)現(xiàn)PAEs通過攝入果蔬途徑對人體造成危害的可能性較小，其暴露風險均在可接受的范圍內，說明浙江地區(qū)果蔬總體是安全的。