河南省山茱萸安全指標及健康風險評估

李向力，孫茜茜, ，張立攀，張亞勛, ，蔣碧偉，羅蓓蓓,

1.河南省商業科學研究所有限責任公司（鄭州 450002）；2.食品安全大數據關鍵技術與應用河南省工程實驗室（鄭州 450002）

近年來，隨著人們生活水平的不斷提高，健康意識也在不斷提升，藥食同源物質受到越來越多的關注，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]，是一種傳統的名貴中藥材，主產于我國河南、山西、陜西和浙江地區[3-4]，味酸澀，性微溫，屬收斂性強壯藥，有固虛脫、澀精氣、補肝腎的功效[5-7]。除了有較高的藥用價值之外，山茱萸的食用價值也很高，富含多糖、黃酮、有機酸、氨基酸、維生素、礦物質等，能夠改善人體營養吸收、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，國家衛生健康委、市場監管總局聯合發布《關于對黨參等9種物質開展按照傳統既是食品又是中藥材的物質管理試點工作的通知》，將山茱萸列為藥食兩用物質，并將根據試點情況，研究適時將其納入藥食兩用物質目錄管理。當前對于山茱萸的研究大多集中在有效成分和藥理作用上[11-14]，關于山茱萸安全指標以及重金屬健康風險評估尚屬空白，因此試驗以河南省山茱萸為研究對象，對其水分、灰分、二氧化硫含量、重金屬含量等安全指標進行測定，采用單項指數法和靶標危害系數法對單元素風險進行分析，并采用內梅羅綜合指數法和綜合危害指數法對山茱萸中重金屬元素對人體的健康風險進行綜合評價，旨在為山茱萸的安全性評價，以及相關安全指標和限量標準的制定提供依據和數據支撐。

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區南陽市西峽縣、洛陽市欒川縣、三門峽盧氏縣等地，分別購買于農戶、種植基地、公司、中藥材市場和藥店等，樣品共計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（北京普析通用儀器有限公司）；B1208-6全能型微波化學工作平臺（上海屹堯儀器科技發展有限公司）；SX-4-10箱式電阻爐（北京中興偉業儀器有限公司）；AL104電子天平（梅特勒-托利多儀器上海有限公司）；JJ323BC電子天平（常熟市雙杰測試儀器廠）；101型-1A恒溫干燥箱（北京中興偉業儀器有限公司）；DXF-63多功能手提式粉碎機（廣州市大祥電子機械設備有限公司）；FJ-200高速分散均質機（上海標本模型廠）。

除非另有說明，試驗方法所用試劑均為優級純，水為GB/T 6682—2008《分析實驗室用水規格和試驗方法》規定的一級水。多元素貯備液（100 mg/L）、內標元素貯備液（1 000 mg/L）：安捷倫科技有限公司；汞標準溶液（1 000 mg/L，國家有色金屬及電子材料分析測試中心）。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品處理

取適量樣品，經粉碎、混勻，裝袋密封，備用。

1.3.2 檢驗方法

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

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罐中，加入10 mL硝酸，加蓋放置1 h，旋緊罐蓋，設置微波消解儀升溫程序（見表1）進行消解。冷卻后取出，緩慢打開罐蓋排氣，用少量水沖洗內蓋，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，同時做空白試驗。

表1 微波消解升溫程序

鉛、總砷、鎘元素經電感耦合等離子體質譜儀（ICP-MS）測定[15]，以待測元素的濃度為橫坐標，以待測元素與特定內標元素信號響應值的比值為縱坐標，繪制標準曲線，計算線性回歸方程；汞元素采用原子熒光光譜儀測定[16]，以標準溶液的濃度為橫坐標，測定的信號響應值為縱坐標，計算線性回歸方程，結果見表2。

表2 各元素的線性回歸方程

1.4 重金屬污染判定依據

依據山茱萸的食用特點以及后期作為藥食兩用物質的情況，參照GB 2762—2022《食品安全國家標準食品中污染物限量》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中規定水果干類鉛≤0.5 mg/kg，新鮮水果鎘≤0.05 mg/kg，因此鎘指標按脫水率折算后（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價指標

1.5 單因子污染指數法、內梅羅綜合污染指數法分析

單因子污染指數法是利用實測數據和標準對比，反映某一元素污染情況，而內梅羅綜合污染指數法是在單因子污染指數評價基礎上評估多種重金屬元素對山茱萸的綜合影響[17-18]，按式（1）和（2）計算。

式（1）中：P為重金屬元素i的單因子污染指數；C為重金屬元素i的測定結果，小于檢出限的按照檢出限的一半計算；S為重金屬元素i的評價標準，Pi＞1，表明受到污染。式（2）中：P綜為綜合污染指數；Pimax為各重金屬元素單因子指數中的最大值；Piave為各重金屬元素單因子污染指數的平均值，P綜≤0.7為安全級，0.7＜P綜≤1為警戒級，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 靶標危害系數法、綜合危害指數分析

靶標危害系數方法是由美國環境保護局提出的一種用于評估人體通過食物攝取重金屬風險的方法[19-21]，具有綜合暴露時間、體重等多種因素，既能評價單一重金屬的潛在風險，又能評價多種重金屬復合暴露的健康風險的特點，按式（3）和（4）計算。

式中：THQ為靶標危害系數；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（70年）；M1為山茱萸中重金屬質量分數，小于檢出限的按照檢出限的一半計算；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算），RfD為口服參考劑量（美國環境保護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為人體平均體質量（采用國際通用標準，成人為55.9 kg）；AT為平均接觸山茱萸的時間（365 d/年×ED）。如果單一金屬風險THQ值小于1，說明暴露人群沒有明顯的健康風險，反之可能存在潛在健康風險。

山茱萸中同時存在多種重金屬，因此采用綜合危害指數評估其對人體健康的復合風險，計算見式（4）。如果該值小于1，則說明多種重金屬復合對暴露人群沒有明顯影響，反之，則存在負面影響[23-24]。

2 結果與分析

2.1 理化指標

2.1.1 水分

水分是影響產品質量的一個重要因素，水分超過一定范圍容易在儲藏過程中霉變、潮解，導致蟲害或者變質[25]。對50份山茱萸水分指標進行測定，結果見表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一步精深加工的適用性，水分可以適當放寬。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、經濟性和產品的安全性，還需進一步探索和研究。

表4 山茱萸水分檢測結果

2.1.2 灰分

灰分是食品質量控制的重要指標，在原料和加工方式一定的情況下，灰分通常在一定范圍內，如果超出正常范圍，說明生產中使用不符合衛生標準的原料或食品添加劑，或在加工、貯運過程中受到污染，因此灰分指標可以評價食品的加工精度和食品的品質[28]。50份山茱萸灰分指標檢測結果如表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，無機物污染或摻雜較少。

表5 山茱萸灰分檢測結果

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過程中，大氣中的二氧化硫通過植物體的葉面氣孔進入植物體內。此外，水中或土壤中的二氧化硫、硫酸鹽、亞硫酸鹽等也會被植物吸收進入植物體內。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，長期攝入對人體健康有不同程度的損害（如呼吸系統、消化系統、循環系統等）[29-30]，因此國家對食品、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《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》中規定水果干類二氧化硫殘留量不應超過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結果如表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較低的水平。

表6 山茱萸二氧化硫含量檢測結果

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定結果見表7。結果表明，樣品中重金屬平均含量由高到低順序為鉛＞總砷＞鎘＞總汞。以表3中限量值為評價依據，50批山茱萸中有2批樣品鉛超標，超標率為4%，1批樣品鎘超標，超標率為2%，而總砷、總汞均不存在超標現象。

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價

利用單因子污染指數法、內梅羅綜合污染指數法的評價方法，計算山茱萸中單因子污染指數和綜合污染指數，結果分別見表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≥1，1份樣品的鎘單因子污染指數≥1，表明受到污染，與重金屬元素評價指標結果相一致。

表8 山茱萸的單因子污染指數測定結果

表9 山茱萸的內梅羅綜合污染指數測定結果

由表9可得：50份山茱萸樣品47份樣品內梅羅綜合污染指數測定結果≤0.7，屬于安全級；2份樣品屬于警戒級，1份樣品屬于輕度污染，但樣品平均內梅羅綜合污染指數測定結果≤0.7，屬于安全級。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。

2.2.3 健康風險評估

運用靶標危害系數法對山茱萸中重金屬的污染進行人體健康評估，結果見表10。結果表明，不同重金屬的危害系數存在一定差異，山茱萸中重金屬對成人的危害系數大小順序為 總砷＞鉛＞總汞＞鎘。山茱萸中重金屬靶標危害系數均小于1，說明山茱萸中4種重金屬元素含量均不會引起人體健康風險。

表10 山茱萸的靶標危害系數、綜合危險指數測定結果（±s） 單位：mg/kg

表10 山茱萸的靶標危害系數、綜合危險指數測定結果（±s） 單位：mg/kg

注: 括號中數據為中等攝入量計算的風險值及標準偏差。

多種重金屬綜合危險指數測定結果也小于1，且處于較低水平，表明河南省山茱萸不同重金屬之間產生的復合污染水平較低，不存在明顯的健康風險。

3 結論

對河南省山茱萸進行水分、灰分、二氧化硫含量、4種重金屬含量的檢測。結果顯示：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為鉛＞總砷＞鎘＞總汞，其中總砷和總汞均未超出標準限量值，少部分樣品的鉛和鎘指標超標。單因子污染指數和綜合污染指數結果表明，河南省山茱萸中重金屬污染水平較低，屬于安全等級。靶標危害系數法的結果表明，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險。試驗結果可為山茱萸質量安全性評價及產品開發研究提供科學理論依據。