田 瑞，鎖忠伏，馬忠英，馬銘琦，李家興，朱美霖（.寧夏醫(yī)科大學臨床醫(yī)學院，寧夏銀川750004；2.寧夏醫(yī)科大學基礎(chǔ)醫(yī)學院，寧夏銀川750004）

黃芪為豆科黃芪屬植物，主要入藥成分為干燥根，產(chǎn)于內(nèi)蒙古、寧夏、山西、甘肅、黑龍江等地。黃芪是重要的傳統(tǒng)中藥材，有增強機體免疫功能、保肝、利尿、抗衰老、抗應激、降壓和較廣泛的抗菌作用[1]。但由于長期的大量采挖，近年來，野生黃芪的數(shù)量急劇減少，有趨于絕滅的危險。目前，黃芪為國家三級保護植物。黃芩在人工種植的過程中，添加的農(nóng)藥化肥等含有重金屬，因此，了解黃芪中重金屬的污染狀況，以及服用黃芪所產(chǎn)生的基于重金屬污染的健康風險，對黃芪的長期服用者具有非常重要的意義。

1 資料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源 運用計算機在國內(nèi)外數(shù)據(jù)庫中進行檢索，檢索時間截至2018年，中文檢索以“黃芪+化學污染”“黃芪+重金屬”“黃芪+無機元素”“黃芪+微量元素”“黃芪+砷（As）”“黃芪+鎘（Cd）”“黃芪 鉛（Pb）”“黃芪+銅（Cu）”作為關(guān)鍵詞進行搜索，得到文獻51篇；以中文檢索關(guān)鍵詞相應的英文檢索關(guān)鍵詞在外文數(shù)據(jù)庫搜索，得到文獻15篇。由2位研究成員對文獻進行整理、歸納，首先對文章題目及摘要是否符合標準進行判斷，對不確定的文獻通過閱讀全文后進行判斷；然后交叉核對判斷結(jié)果；最后對于有分歧的文獻與第3位研究者進行討論并決定。最終篩選出符合標準的中文文獻14篇，英文文獻3篇，應用SPSS20.0統(tǒng)計軟件進行極端值分析，剔除Z分數(shù)大于3或小于-3的數(shù)據(jù)，最終得到 5 種重金屬（Cu、As、Cd、Hg和 Pb）在黃芪中的濃度樣本數(shù)分別為 58、30、44、27、45 個，數(shù)據(jù)量可以進行進一步計算。

1.2 方法

1.2.1 重金屬超標率計算 中國藥用植物及制劑外經(jīng)貿(mào)綠色行業(yè)標準（WM∕T2-2004）Cu、As、Cd、Hg和 Pb 的限量標準為分別 20.0、2.0、0.3、0.2、5.0 mg∕kg[2]。超標樣本數(shù)與總樣本數(shù)的比值即為超標率。

1.2.2 健康風險評估

1.2.2.1 暴露評估 黃芪通過口服發(fā)揮藥效作用，因此黃芪中重金屬也是經(jīng)口對人健康產(chǎn)生危害，不同重金屬產(chǎn)生的危害種類不同。所研究的5種重金屬，As元素可以產(chǎn)生致癌風險（即對機體能產(chǎn)生致癌效應），5種重金屬均能產(chǎn)生非致癌風險（即對機體產(chǎn)生的其他危害的風險）。2種風險的暴露量計算有所不同，公式如（1）、（2）所示[3-4]：

其中EXPO非致癌和EXPO致癌-As分別代表非致癌重金屬的暴露量和致癌金屬As的暴露量；C代表重金屬的濃度（mg∕kg）；DI代表黃芪每天的攝入量（g），《中華人民共和國藥典2010版》規(guī)定黃芪的日攝入量在9～30 g最佳，取最大值30 g進行暴露評價；EF為黃芪的暴露頻率（d）；ED為黃芪暴露年限（年）；AT為平均暴露時間（ED×365）；LT 為人的平均壽命（設(shè)為 70×365 d）；BW為體重（成年人的平均體重設(shè)為70 kg）。

1.2.2.2 風險表征 非致癌風險一般采用危害商數(shù)法（HQ）進行表征，即暴露量與非致癌重金屬參考劑量（RFD）的比值，如公式（3）[4]所示，美國環(huán)保署（USEPA）規(guī)定 Cu、As、Cd、Hg和 Pb的參考劑量分別為分別40.0、1.0、0.3、0.7、3.8 μg∕（kg·d）[5]，如果同時有多種非致癌重金屬暴露，則可以用危害指數(shù)法（HI）進行計算，如公式（4）[6]所示，當HQ或HI大于1時，代表所研究重金屬具有非致癌風險，HQ或HI小于1時，表明重金屬無非致癌風險。

經(jīng)口暴露的As元素還可產(chǎn)生致癌風險，計算公式如（5）[6]所示。其中，SF為斜率因子，USEPA 規(guī)定As的SF為1.5 mg∕（kg·d）[7]。

1.2.3 限量濃度推定 WHO制定的《藥用植物質(zhì)量控制方法》中，規(guī)定來源于藥用植物的重金屬等有害物質(zhì)含量應不超過該物質(zhì)總攝入量的1%[8]。因此，5種非致癌重金屬Cu、As、Cd、Hg和Pb來源于黃芪的量不超過4.000、0.010、0.003、0.007、0.038 mg∕kg。根據(jù)健康風險理論，非致癌重金屬的暴露量小于來源于黃芪中重金屬的暴露量時所得到的黃芪中的濃度即為安全限量濃度；致癌金屬As的風險小于1×10-5（WHO建議的基本無風險數(shù)值）時所得到的黃芪中As的濃度。

2 結(jié) 果

2.1 黃芪中重金屬污染現(xiàn)狀 黃芪中Cu、As、Cd、Hg和 Pb 的平均濃度為 8.20、0.86、0.16、0.04、1.58 mg∕kg，與中國行業(yè)標準相比較，上述5種重金屬的超標率分別為 8.6%、10.0%、11.4%、0、4.4%。從超標率可以看出，As和Cd的超標率相對較高。見表1。

表1 黃芪中Cd、Cu、Pb、As及Hg的含量及超標率

2.2 暴露風險評估 利用公式（1）計算得到非致癌重金屬 Cu、As、Cd、Hg 和 Pb 的暴露量分別為 0.009 6、0.001 0、0.000 2、0.000 0、0.001 9 μg∕（kg·d），利用公式（2）計算得到致癌重金屬As的暴露量為0.000 0 μg∕（kg·d）。見表2。

表2 非致癌及致癌風險評估中各參數(shù)的確定及暴露結(jié)果

2.3 風險表征

2.3.1 非致癌風險 Cu、As、Cd、Hg和 Pb的 HQ分別為 0.004 8、0.020 0、0.013 0、0.001 4、0.009 7，每種重金屬的HQ值均小于1，因此，每種重金屬均不產(chǎn)生非致癌風險。5種重金屬共同暴露的HI為0.049，也遠遠小于1，因此，5種重金屬共同暴露也不會產(chǎn)生非致癌風險。

2.3.2 致癌風險 As元素經(jīng)口暴露還會產(chǎn)生致癌風險，根據(jù)公式（5）計算得到致癌風險R為4.3×10-6，該風險值大于USEPA所建議的1×10-6，但是小于WHO的建議值1×10-5。因此黃芪中As元素會產(chǎn)生高于USEPA建議的致癌風險。建議在人工種植時，要盡量控制黃芪中As元素的含量。

2.3.3 限量濃度 經(jīng)計算，非致癌重金屬Cu、As、Cd、Hg和 Pb的限量濃度分別為 17.03、0.43、0.13、0.30、1.62 mg∕kg，即當黃芪中5種重金屬的濃度分別小于上述濃度時不會產(chǎn)生非致癌風險，Cu、As、Cd、Pb的限量濃度均嚴格于現(xiàn)行濃度標準；致癌重金屬As的限量濃度為2.0 mg∕kg時，不會產(chǎn)生高于WHO建議的致癌風險。

3 討 論

重金屬的超標率與非致癌風險的大小并無直接的相關(guān)性，Cd超標率為最高，但是產(chǎn)生的非致癌風險并不是最高，此結(jié)論與以往研究相吻合[9]。重金屬的非健康風險的大小除了與日攝入量，攝入頻率，攝入時間等因素相關(guān)，還與無非致癌風險的RfD有很大相關(guān)性。因此，在判斷中藥材中重金屬的健康危害時，不應簡單地通過超標率進行推測。

USEPA建議無致癌風險上限為1×10-6，其主要針對發(fā)達國家，WHO的建議值為1×10-5，主要針對發(fā)展中國家[10]，因此，本研究以WHO的建議值反推出致癌重金屬As的限量濃度為2 mg∕kg，其結(jié)果與現(xiàn)行As限量標準相吻合。但是在非致癌風險中，反推出As的限量濃度為0.43 mg∕kg。因此，為了使As既不產(chǎn)生非致癌風險又不產(chǎn)生高于建議值的致癌風險，As的濃度應小于0.43 mg∕kg。但是該濃度較難以達到（本研究中31個樣本中只有17個達標），但是為了人體的健康，應盡量向這樣的低濃度標準靠近。

綜上所述，黃芪中5種常見重金屬的含量均較低，最高超標元素為Cd（11.4%），按照《中華人民共和國藥典》規(guī)定攝入黃芪，5種重金屬不會產(chǎn)生非致癌風險，但是As元素會產(chǎn)生大于USEPA規(guī)定的致癌風險。因此，建議種植黃芪的過程中，應嚴格控制As元素的含量。