云南省居民咖啡果皮中五種重金屬攝入水平及健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

摘要：采集云南省保山市、普洱市、德宏傣族景頗族自治州、臨滄市、西雙版納傣族自治州5個(gè)咖啡主產(chǎn)區(qū)的30份咖啡果皮樣品，進(jìn)行鉛、總砷、鎘、總汞、鉻含量的測(cè)定，同時(shí)實(shí)地調(diào)查了云南省495名居民咖啡果皮消費(fèi)情況，對(duì)5種重金屬攝入水平及潛在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果表明，云南省居民咖啡果皮中5種重金屬的每天攝入量均低于評(píng)價(jià)值，P95下，鉛、總汞、鎘、總砷、鉻的每天攝入量分別為0.034 00、0.001 90、0.009 60、0.018 00、0.046 00 μg/kg，其結(jié)果均低于各自的評(píng)價(jià)值，表明經(jīng)咖啡果皮攝入的5種重金屬對(duì)人群健康造成的風(fēng)險(xiǎn)處于可接受水平。5種重金屬每天攝入量和P95下每天攝入量的貢獻(xiàn)率大小均為鉻＞鉛＞總砷＞鎘＞總汞，其中鉻、鉛、總砷每天攝入量和P95下每天攝入量的貢獻(xiàn)率分別為93.35%、89.49%。云南省居民咖啡果皮中鉛、總砷、鎘、總汞、鉻重金屬每天攝入量總體較低，建議針對(duì)重點(diǎn)地區(qū)消費(fèi)人群進(jìn)一步開展重金屬的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

關(guān)鍵詞：咖啡果皮； 重金屬； 健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；云南省

中圖分類號(hào)：R155" " " " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2023）06-0147-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.06.027

Intake levels and health risk assessment of five heavy metals in coffee peel of residents in Yunnan Province

LIU Chao， LI Shu-zhen， DUAN Li-na， YANG Yan， YUAN Li-ying， ZHANG Shao-long， CAO Ping-bo

（Baoshan Quality and Technical Supervision Comprehensive Testing Center， Baoshan" 678000， Yunnan，China）

Abstract： 30 coffee peel samples were collected from five major coffee producing areas in Yunnan Province， including Baoshan City， Pu'er City， Dehong Dai and Jingpo Autonomous Prefecture， Lincang City， and Xishuangbanna Dai Autonomous Prefecture. The content of lead， total arsenic， cadmium， total mercury， and chromium was measured. At the same time， a field survey was conducted on the consumption of coffee peel among 495 residents in Yunnan Province， and the intake levels and potential risks of five heavy metals were evaluated. The results showed that the daily intake of five heavy metals in the coffee peel of residents in Yunnan Province was lower than the evaluation value. Under P95， the daily intake of lead， total mercury， cadmium， total arsenic， and chromium were 0.034 00， 0.001 90， 0.009 60， 0.018 00， and 0.046 00 μg/kg， and the results were all lower than their respective evaluation values， indicating that the risk of the five heavy metals ingested through coffee peel to human health was at an acceptable level. The contribution rates of daily intake of five heavy metals and daily intake under P95 were chromiumgt;leadgt;total arsenicgt;cadmiumgt;total mercury. The contribution rates of daily intake of chromium， lead， and total arsenic and daily intake under P95 were 93.35% and 89.49%， respectively. The daily intake of heavy metals such as lead， total arsenic， cadmium， total mercury， and chromium in the coffee peel of residents in Yunnan Province was generally low. It was recommended to further conduct health risk assessments of heavy metals for consumer groups of key regions.

Key words： coffee peel；heavy metals；health risk assessment； Yunnan Province

云南省是中國(guó)咖啡的主產(chǎn)區(qū)，咖啡產(chǎn)量和種植面積均占全國(guó)的98 %以上［1］，咖啡已成為云南省高原特色產(chǎn)業(yè)和省委、省政府著力打造“綠色食品牌”的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)之一，在繁榮邊疆少數(shù)民族經(jīng)濟(jì)、實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)脫貧和推進(jìn)鄉(xiāng)村振興中發(fā)揮重要作用。咖啡果皮是成熟咖啡鮮果脫去咖啡豆后得到的帶肉果皮。據(jù)已有文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)，云南省每年生產(chǎn)咖啡豆所脫下的咖啡鮮果皮約50萬t［2］，除少部分用于漚肥外，大部分被丟棄，造成環(huán)境的嚴(yán)重污染，為了變廢為寶，提高咖啡果皮的附加值，云南省許多咖啡企業(yè)利用咖啡果皮加工咖啡果皮茶，由于其具有濃郁的水果味、焦糖的香甜感，產(chǎn)品供不應(yīng)求，利潤(rùn)可觀，帶動(dòng)了咖啡產(chǎn)業(yè)的發(fā)展［3］。但是，咖啡果皮作為食品原料，重金屬含量是否超標(biāo)、食用是否安全是大家關(guān)心的熱點(diǎn)問題。重金屬元素鉛、汞、鎘、鉻、砷可通過食物進(jìn)入人體，干擾正常生理功能，危害健康［4，5］。特別是隨著工業(yè)的發(fā)展以及生活污水的排放，重金屬污染越來越嚴(yán)重，形成許多重金屬富集的生態(tài)系統(tǒng)［6］。目前膳食仍是重金屬進(jìn)入人體的主要途徑［7］，有關(guān)膳食中重金屬的安全性評(píng)估報(bào)道較多［8-13］。但關(guān)于咖啡果皮食用安全性報(bào)道較少，為保障人民群眾身體健康，促進(jìn)咖啡產(chǎn)業(yè)可持續(xù)、高質(zhì)量發(fā)展，本研究開展了云南省居民咖啡果皮中鉛、總汞、鎘、總砷、鉻5種重金屬安全性評(píng)估，以期為咖啡果皮的安全食用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

1.1.1 咖啡果皮中5種重金屬含量數(shù)據(jù) 通過采集云南省保山市、普洱市、德宏傣族景頗族自治州、臨滄市、西雙版納傣族自治州5個(gè)咖啡主產(chǎn)區(qū)的30份咖啡果皮樣品（采樣信息見表1），檢測(cè)其中的鉛、總汞、鎘、總砷、鉻含量，共獲得含量數(shù)據(jù)150條。

1.1.2 咖啡果皮消費(fèi)量數(shù)據(jù) 本研究采用整群隨機(jī)抽樣等方法［13］，2021年在云南省保山市選擇2個(gè)縣（區(qū)）4個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)8個(gè)村（居委會(huì)）160戶作為調(diào)查對(duì)象，通過膳食問卷調(diào)查，獲得495名3周歲及以上調(diào)查對(duì)象的體重?cái)?shù)據(jù)和咖啡果皮消費(fèi)量數(shù)據(jù)。

1.2 方法

1.2.1 5種重金屬檢測(cè)方法 鉛采用《GB 5009.12—2017" 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中鉛的測(cè)定》規(guī)定的方法，并參考文獻(xiàn)［14，15］報(bào)道的方法進(jìn)行檢測(cè)；總汞采用《GB 5009.17—2014" 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中總汞及有機(jī)汞的測(cè)定》規(guī)定的方法，并參考文獻(xiàn)［16］報(bào)道的方法進(jìn)行檢測(cè)；鎘采用《GB 5009.15—2014" 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中鎘的測(cè)定》規(guī)定的方法，并參考文獻(xiàn)［17］報(bào)道的方法進(jìn)行檢測(cè)；總砷采用《GB 5009.11—2014" 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中總砷及無機(jī)砷的測(cè)定》規(guī)定的方法進(jìn)行檢測(cè)；鉻采用《GB 5009.123—2014" 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中鉻的測(cè)定》規(guī)定的方法進(jìn)行檢測(cè)。

1.2.2 數(shù)據(jù)處理 世界衛(wèi)生組織（WHO）全球環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)/食品污染監(jiān)測(cè)與評(píng)估規(guī)劃（GEMS/FOOD） 第二次會(huì)議提出了“食品中低水平污染物可信評(píng)價(jià)”原則［18］，結(jié)合王緒卿等［19］有關(guān)食品污染監(jiān)測(cè)低水平數(shù)據(jù)處理問題的論述，為保守估計(jì)暴露量，本研究對(duì)于低于檢出限（Limit of detection，LOD）的數(shù)據(jù)均用檢出限替代。運(yùn)用Excel 2007和SPSS 20.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

1.2.3 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

1.2.3.1 鉛和總砷

選取基準(zhǔn)劑量下限值（BMDL）［20］為鉛的評(píng)價(jià)值（1.300 00 μg/kg）；選取無機(jī)砷導(dǎo)致人類肺癌毒性效應(yīng)的終點(diǎn)BMDL為總砷的評(píng)價(jià)值（3.000 00 μg/kg）［21，22］，結(jié)果低于評(píng)價(jià)值，說明風(fēng)險(xiǎn)可以接受。

1.2.3.2 鎘

按照聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織下的食品添加劑聯(lián)合專家委員會(huì)2011年第73次會(huì)議規(guī)定的食品中鎘的每月允許攝入量（PTMI）25 μg/kg（即每天允許攝入量為0.833 00 μg/kg）［23］作為評(píng)價(jià)值，結(jié)果低于評(píng)價(jià)值，說明風(fēng)險(xiǎn)可以接受。

1.2.3.3 總汞

根據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織下的食品添加劑聯(lián)合專家委員會(huì)推薦，汞的每周允許攝入量（PTWI）4 μg/kg（即每天允許攝入量為0.570 00 μg/kg，魚類和甲殼類動(dòng)物除外）作為評(píng)價(jià)值［23］，結(jié)果低于評(píng)價(jià)值，說明風(fēng)險(xiǎn)可以接受。

1.2.3.4 鉻

鉻在土壤、水、植物、動(dòng)物體內(nèi)廣泛存在，其毒性與價(jià)態(tài)有關(guān)，三價(jià)鉻被認(rèn)為是胰島素調(diào)節(jié)碳水化合物、脂類和蛋白質(zhì)代謝的必要條件，六價(jià)鉻是國(guó)際抗癌中心和美國(guó)毒理學(xué)組織公布的致癌物。1996年世界衛(wèi)生組織（WHO）規(guī)定鉻的每天攝入量不超過250 μg（按成人體重60 kg計(jì)，相當(dāng)于每天攝入量為4.160 00 μg/kg），評(píng)估結(jié)果低于評(píng)價(jià)值，說明風(fēng)險(xiǎn)可以接受。

2 結(jié)果與分析

2.1 調(diào)查人群咖啡果皮消費(fèi)量

咖啡果皮及其制品主要食用方式為泡水、泡酒、做菜肴等（燉紅燒肉、肥腸、排骨、豬蹄）。由表2可知，咖啡果皮總消費(fèi)量包括咖啡干果皮消費(fèi)量、咖啡鮮果皮消費(fèi)量、咖啡果皮制品消費(fèi)量，其中，消費(fèi)量最大是咖啡干果皮，其次為咖啡鮮果皮，消費(fèi)量最小的為咖啡果皮制品，P50、P75均為0 g/（d·人）。因此，對(duì)咖啡干果皮做進(jìn)一步的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是今后關(guān)注的重點(diǎn)。

2.2 5種重金屬含量分析

由表3可知，在采集的30份咖啡果皮樣品中，除總汞檢出率為18.75 %外，其余重金屬檢出率均為100%，由此可見，咖啡果皮重金屬還是存在較高的檢出率，在檢測(cè)的5個(gè)重金屬指標(biāo)中，鉛平均含量為0.116 mg/kg，最大含量為0.230 mg/kg，從P50到P95含量增加了64.5%；鎘平均含量為0.016 mg/kg，最大含量為0.054 mg/kg，從P50到P95含量增加了363.6%；鉻平均含量為0.130 mg/kg，最大含量為0.250 mg/kg，從P50到P95含量增加了170.0%；總砷平均含量為0.060 mg/kg，最大含量為0.100 mg/kg，從P50到P95含量增加了88.0%；總汞平均含量因低于檢出限，在后續(xù)的評(píng)估中均以檢出限0.010 mg/kg計(jì)，從P50到P95含量不變。5種重金屬平均含量大小依次為鉻＞鉛＞總砷＞鎘＞總汞，從P50到P95含量增加最大的是鎘，最小的是總汞。

2.3 5種重金屬含量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

由表4可知，5種重金屬的每天攝入量均低于評(píng)價(jià)值。鉛的每天攝入量為0.005 80 μg/kg，P95下鉛的每天攝入量為0.034 00 μg/kg，低于評(píng)價(jià)值（1.300 00 μg/kg）；總砷每天攝入量為0.003 00 μg/kg，P95下總砷的每天攝入量為0.018 00 μg/kg，低于評(píng)價(jià)值（3.000 00 μg/kg）；鎘的每天攝入量為0.000 79 μg/kg，P95下鎘的每天攝入量?jī)H為0.009 60 μg/kg，低于評(píng)價(jià)值（0.833 00 μg/kg）；總汞的每天攝入量為0.000 50，P95下總汞的每天攝入量為0.001 90，低于評(píng)價(jià)值（0.570 00 μg/kg）；鉻的每天攝入量為0.006 50，P95下鉻的每天攝入量為0.046 00，低于評(píng)價(jià)值（4.160 00 μg/kg）。綜上，咖啡果皮中5種重金屬含量安全性相對(duì)較高，健康風(fēng)險(xiǎn)低。

2.4 5種重金屬貢獻(xiàn)率分析

由圖1、圖2可知，5種重金屬每天攝入量和P95下每天攝入量的貢獻(xiàn)率大小均為鉻＞鉛＞總砷＞鎘＞總汞。貢獻(xiàn)率最大的是鉻，每天攝入量和P95下每天攝入量的貢獻(xiàn)率分別為39.66%、42.00%；其次為鉛，每天攝入量和P95下每天攝入量的貢獻(xiàn)率分別為35.39%、31.05%；總砷的每天攝入量和P95下每天攝入量的貢獻(xiàn)率分別為 18.30%、16.44%；貢獻(xiàn)率最低的為總汞，每天攝入量和P95下每天攝入量的貢獻(xiàn)率分別為1.83%、1.74%。

3 小結(jié)與討論

本研究針對(duì)云南省居民咖啡果皮中鉛、總砷、鎘、總汞、鉻5種重金屬攝入量開展評(píng)估，探究了云南省居民咖啡果皮攝入5種重金屬的健康風(fēng)險(xiǎn)。研究結(jié)果顯示，5種重金屬的每天攝入量均低于評(píng)價(jià)值，P95下，鉛的每天攝入量為0.034 00 μg/kg，總汞的每天攝入量為0.001 90 μg/kg，鎘的每天攝入量為0.009 60 μg/kg，總砷的每天攝入量為0.018 00 μg/kg，鉻的每天攝入量為0.046 00 μg/kg，其結(jié)果均低于各自的評(píng)價(jià)值，表明經(jīng)咖啡果皮攝入的5種重金屬對(duì)人群健康造成的風(fēng)險(xiǎn)處于可接受水平。通過對(duì)消費(fèi)產(chǎn)品的調(diào)查，云南省居民咖啡果皮消費(fèi)量最大的是咖啡干果皮，其次為咖啡鮮果皮，消費(fèi)量最少的為咖啡果皮制品。咖啡果皮中5種重金屬每天攝入量和P95下每天攝入量的貢獻(xiàn)率大小均為鉻＞鉛＞總砷＞鎘＞總汞，其中鉻、鉛、總砷是咖啡果皮中重金屬的主要來源，3種重金屬每天攝入量和P95下每天攝入量的貢獻(xiàn)率分別為93.35%、89.49%。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)人群攝入咖啡果皮后重金屬安全評(píng)估或安全攝入量的研究較少，因此本研究具有一定的借鑒意義。但本研究同時(shí)存在一定的不確定性，根據(jù)中國(guó)居民膳食鉛暴露風(fēng)險(xiǎn)的文獻(xiàn)資料顯示，食用咖啡果皮仍有增加居民膳食鉛攝入量的風(fēng)險(xiǎn)［24］；本研究采用的消費(fèi)量數(shù)據(jù)有限，全省各州市咖啡果皮的消費(fèi)模式和消費(fèi)量可能存在一定差異；研究中只涉及部分品種的咖啡果皮，并未包括所有咖啡品種的咖啡果皮。同時(shí)，由于部分產(chǎn)品監(jiān)測(cè)樣品量小，可能會(huì)導(dǎo)致結(jié)果置信區(qū)間較大，評(píng)估結(jié)果存在一定不確定性，因此建議在獲取更多咖啡果皮的消費(fèi)量數(shù)據(jù)后，加強(qiáng)咖啡果皮安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)，針對(duì)重點(diǎn)地區(qū)的消費(fèi)人群再次開展評(píng)估。此外，本次評(píng)估未對(duì)孕婦進(jìn)行調(diào)研，建議孕婦在未獲得充足安全評(píng)估的前提下，謹(jǐn)慎食用咖啡果皮。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 孫 娟，熊惠波. 世界咖啡產(chǎn)銷情況及中國(guó)咖啡產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析［J］.世界農(nóng)業(yè)， 2010（2）：38-40.

［2］ 胡榮鎖， 董文江， 宗 迎， 等. 5個(gè)產(chǎn)區(qū)咖啡果皮成分分析與營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)［J］. 熱帶作物學(xué)報(bào)， 2018， 39（5）： 987-992.

［3］ 張京文， 黃家雄， 呂玉蘭， 等. 咖啡廢棄物利用研究初探［A］.第十六屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)——分17精品咖啡豆認(rèn)證與公平交易及莊園標(biāo)準(zhǔn)化國(guó)際論壇論文集［C］.北京：中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)部，2014.

［4］ ORISAKWE O E， NDUKA J K， AMADI C N， et al. Heay metals health risk assessment for population via consumption of food crops and fruits in Owerri， South Eastern， Nigeria［J］.Chemistry central journal，2012， 6（77）： 1-7.

［5］ ARORA M， KIRAN R， RANI S， et al. Heavy metal accumulation n vegetables irigated with water from diferent soures［J］. Food chemistry， 2008， 111（4）： 811-815.

［6］CHARY N S， KAMALA C T， SUMAN RAJ D S S. Assessing risk of heavy metals from consuming food grown on sewage irrigated soils and food chain transfer［J］. Ecotoxicology and environmental safety， 2008， 690（3）： 513-524.

［7］ 王 慧， 毛偉峰， 蔣定國(guó)， 等. 中國(guó)居民水產(chǎn)品中四種常見重金屬暴露評(píng)估［J］. 中國(guó)食品衛(wèi)生雜志， 2019，31（5）： 470-475.

［8］ 錢 翌， 劉崢延， 楊立杰. 青島市蔬菜重金屬污染及鉛、鎘健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)［J］. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)， 2011， 27（22）：176-181.

［9］ 王國(guó)莉. 商品大米中Cd、Pb、Cr的污染狀況及健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)［J］. 基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué)， 2012， 31（3）： 295-302.

［10］ 胡桂仙， 王小驪， 董秀金， 等. 3種干食用菌中汞、砷、鉛、鎘重金屬的污染的檢測(cè)與評(píng)估［J］. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 2011，23（2）：349-352.

［11］ 樓敏涵， 曲雪峰， 張麗婧， 等. 新食品原料食葉草的安全性評(píng)估［J］. 食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào)， 2021，12（10）： 3919-3926.

［12］ 聶榮榮， 古勉輝， 董文靜， 等. 梅州金柚中金屬元素分析及膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估［J］. 食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào)， 2021，12（12）： 4742-4749.

［13］ 黃 薇， 潘柳波， 王 舟， 等. 深圳市居民食物消費(fèi)量調(diào)查分析［J］. 中國(guó)食品衛(wèi)生雜志， 2015，27（1）： 57-61.

［14］ 盧垣宇， 周 慧. 幾種不同的消解方法及檢測(cè)方法測(cè)定綠茶中鉛含量的比較［J］. 計(jì)量與測(cè)試技術(shù)， 2013，40（4）： 72-73.

［15］ 資名揚(yáng). 散裝白酒中鉛的測(cè)定與健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)［J］. 食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào)， 2020，11（16）： 5782-5785.

［16］ 張宏康， 邵 丹， 王中瑗， 等. 食品中痕量汞的檢測(cè)方法研究進(jìn)展［J］. 食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào)， 2019，10（5）： 1230-1235.

［17］ 周婷婷， 楊 娟， 劉 浩. 糧食中鎘含量測(cè)定方法初探：以石墨爐原子吸收分光光度計(jì)法為例［J］.現(xiàn)代食品， 2017（11）： 11-13.

［18］ World health organization. Second workshop on reliable evaluation of low-level contamination of food： Report on a workshop in the frame of GEMS /Food-EURO［R］. Geneva： WHO， 1994.

［19］ 王緒卿，吳永寧，陳君石. 食品污染監(jiān)測(cè)低水平數(shù)據(jù)處理問題［J］. 中華預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志， 2002， 36（4）： 278-279.

［20］ ORGANIZATION W H . Safety evaluation of certain food additives and contaminants： Seventy-third meeting of the joint fao/who expert committee on food additives （JECFA）［M］.Geneva： WHO，2011.

［21］ World health organization. Safey evaluation of certain contaminats in food［R］.Geneva： WHO， 2011.

［22］ 李 娟， 譚洪濤， 周鴻江， 等. 江西居民膳食中砷和硒暴露風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估［J］. 現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué)， 2021，48（13）： 2355-2357.

［23］" World health organization. Evaluation of certain food additives and contamninants［R］ Geneva：WHO， 2011.

［24］ 毛偉峰， 楊大進(jìn)， 隋海霞， 等. 我國(guó)成人居民膳食中鉛暴露風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估［J］. 中國(guó)食品衛(wèi)生雜志， 2016， 28（1）： 107-110.

收稿日期：2022-01-30

基金項(xiàng)目：國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局科技計(jì)劃項(xiàng)目（2019MK068）

作者簡(jiǎn)介：劉 超（1984-），男，云南騰沖人，工程師，碩士，主要從事產(chǎn)品質(zhì)量安全與檢驗(yàn)研究，（電話）15094210841（電子信箱）chaoliu2003@163.com。