劉海燕,黃柳娟,馮 博,周昌艷,2,邵 毅,2*

(1 上海市農業(yè)科學院農產品質量標準與檢測技術研究所,上海 201403；2 上海市設施園藝技術重點實驗室,上海 201403)

食用菌的營養(yǎng)豐富且脂肪含量低,符合當下消費者對農產品“健康、綠色”的追求。上海市的食用菌消費市場和栽培產業(yè)逐年擴大,據統(tǒng)計,上海市食用菌產品的年消費量約為40 萬t；2017年上海郊區(qū)食用菌鮮菇總產量達10.8 萬t,總產值7.8 億元人民幣,且食用菌的工廠化生產發(fā)展速度很快[1]。因此,有必要對上海市售及地產食用菌產品的食用安全性進行監(jiān)測和風險評估,以保障其消費安全性。

甲醛溶液是一種防腐劑,被列為可致癌和致畸的物質,在農業(yè)生產和加工中如果不當使用,可能成為影響農產品質量安全的風險因子[2]。近二十年來,香菇中含有甲醛曾多次被炒作,平菇曾被個別不法商販用甲醛處理進而被媒體定義為“毒蘑菇”,這些事件給我國食用菌產業(yè)和出口業(yè)造成了巨大的損失[3]。針對香菇中的甲醛含量及影響因子,國內外科技人員已經展開了許多研究,證實甲醛是香菇子實體在生長發(fā)育過程中自然形成的代謝產物之一[4-6]。世界衛(wèi)生組織(WHO)和美國環(huán)保署(USEPA)分別將甲醛的每日耐受攝入量(tolerable daily intake,TDI)和每日允許攝入量(acceptable daily intake,ADI)定為0.15 mg∕kg BW 和0.2 mg∕kg BW[7]；根據風險評估結果,日本和法國食品衛(wèi)生安全署(AFSSA)規(guī)定鮮香菇和干香菇中甲醛的限量標準分別為63 mg∕kg 和300 mg∕kg[3,8]。但是,除香菇外的多種食用菌的甲醛含量數(shù)據十分缺乏,現(xiàn)有的食用菌消費情況是否存在食用風險也未有評估。

因此,本研究在上海市場和食用菌栽培基地采集香菇、雙孢蘑菇、黑木耳、平菇、蟹味菇、金針菇、銀耳、草菇、茶樹菇和竹蓀十種食用菌樣品,分析其甲醛含量,并用數(shù)學模型對其進行風險評估,以期為上海市食用菌產品質量安全的監(jiān)管和評判提供數(shù)據支撐。

1 材料與方法

1.1 供試材料

71 份香菇Lentinus edodes(鮮品和干品)、127 份雙孢蘑菇Agaricus bisporus、51 份黑木耳Auricularia auricular(干品)、46 份平菇Pleurotus ostreatus、23 份蟹味菇Hypsizygus marmoreus、19 份金針菇Flammulina velutiper、18 份銀耳Tremella fuciformis、10 份草菇Volvariella volvacea、9 份茶樹菇Agrocybe aegerita和3 份竹蓀Dictyophora indusiata樣品(表1)于2017—2019年采自上海市市場和栽培基地。所有樣品采集后3 h 內送至實驗室進行甲醛含量的測定。

表1 食用菌樣品數(shù)量和采集地區(qū)Table 1 Numbers and sampling areas of edible fungi samples

1.2 試劑與儀器設備

乙酰丙酮、醋酸銨和冰醋酸均為分析純,購自國藥集團化學試劑有限公司；甲醛標準溶液購自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

凱氏定氮儀(Kjeltec 2200 型,丹麥FOSS)的水蒸汽蒸餾單元、分光光度計(8453E 型,美國Agilent)、水浴鍋(DK-S28 型,上海精宏)、高速粉碎機(YKB 型,日本AsOne)。

1.3 食用菌中甲醛含量的定量分析

用水蒸汽蒸餾-乙酰丙酮法[9]測定食用菌樣品中的甲醛含量。方法檢出限為0.1 mg∕kg,對于低于檢出限的樣品,在進行風險評估時,其含量按檢出限的1∕2 取值[10],即0.05 mg∕kg。

1.4 食用菌中甲醛含量的風險評估

用點評估和概率評估法[11]對上海食用菌產品中的甲醛可能引起的健康風險進行評估。

1.4.1 點評估

在點評估中,食用菌日消耗量乘以食用菌中甲醛含量(平均值或最高值)為個體1 d 中攝入甲醛的量,與甲醛的每日耐受攝入量TDI(0.15 mg∕kg BW)比較,計算安全限值(Margin of safety,MOS)。當MOS≤1時,認為甲醛對人體健康產生不良作用的可能性很小,對食品安全影響的風險是可以接受的；當MOS ＞1時,說明甲醛對食品安全影響的風險超過了可以接受的程度,應當采取適當?shù)娘L險管理措施。計算方程式如下:

式中,y為個體通過食用菌攝入甲醛的每日暴露量,x為食用菌的每日消費量,c為食用菌甲醛的含量(平均值或最高值),w為個體平均體重。其中,上海市消費者的食用菌每日消費量按《第五次中國總膳食研究》[12]中上海的香菇個體日消費量43.44 g 計；個體平均體重按58.2 kg[11]計。

1.4.2 概率評估

基于@RISK 軟件5.0 版(Palisade,美國)中的Monte Carlo(蒙特卡羅)模型,輸入上海地區(qū)消費者的食用菌每日攝入量數(shù)據和所有食用菌樣品的甲醛含量數(shù)據,經過5 000 次迭代運算,得出上海消費者通過攝入食用菌產品的甲醛暴露量分布曲線,最后根據公式(2)計算不同概率下的MOS 值。與點評估類似,概率評估中也以1 為界限,根據MOS 的值判斷食用菌中甲醛含量的食用風險。

2 結果與分析

2.1 上海市食用菌產品的甲醛含量

結果表明,香菇(包括鮮品和干品)、茶樹菇和竹蓀樣品中甲醛檢出率為100%,其他食用菌產品中甲醛檢出率為21.05%(金針菇)—98.18%(雙孢蘑菇,基地來源),但所有食用菌樣品中的甲醛含量均未超過63 mg∕kg(鮮品)和300 mg∕kg(干品)的限量標準(表2)。香菇中甲醛含量(鮮品:1.91—22.90 mg∕kg,干品:14.61—114.25 mg∕kg)顯著高于其他類型的食用菌(鮮品:未檢出—12.78 mg∕kg,干品:未檢出—16.65 mg∕kg)。

表2 上海市10 類食用菌中甲醛含量和檢出率Table 2 The contents and detection rates of formaldehyde in 10 edible fungi sampled in Shanghai mg·kg -1

從食用菌甲醛本底含量的角度進行分析,上海市香菇基地和雙孢蘑菇基地來源的菇樣中甲醛檢出率分別為100%和98.18%,檢出量香菇為1.91—12.40 mg∕kg(圖1)、雙孢蘑菇為未檢出—3.74 mg∕kg。2013—2015年全國食用菌甲醛含量調查結果也顯示,栽培基地來源的木耳和平菇樣品的甲醛檢出率均超過38%,結合蔬果、肉類、魚類和乳品等農產品在代謝過程中都會產生少量內源性甲醛[13]這一結論,推測食用菌這類農產品中普遍存在低濃度的內源性甲醛。

圖1 香菇樣品的甲醛含量Fig.1 The levels of formaldehyde in Lentinus edodes samples

2.2 上海市食用菌產品中甲醛的風險評估

目前暫時缺少上海市消費者對每種食用菌的日消費量以及所有食用菌產品的每日總消費量數(shù)據,僅有香菇鮮品的每日消費量數(shù)據。因此,用點評估法僅能對上海市的香菇產品中的甲醛含量進行風險分析。針對干香菇,不考慮復水率因素,直接用干香菇的甲醛含量計算獲得的MOS 值描述香菇甲醛潛在存在的最大風險。如表3 所示,上海市香菇中甲醛含量的MOS 值小于1。由于香菇中的甲醛平均含量(鮮香菇為9.68 mg∕kg,干香菇為47.59 mg∕kg)是其他新鮮食用菌的8—317 倍,遠高于其他食用菌,因此推斷上海市普通居民僅通過食用食用菌產品這一途徑攝入的甲醛對人體健康造成風險的可能性不大。概率評估計算結果也表明,上海市食用菌中甲醛含量的MOS 值均小于1(表4),食用風險為可接受。

表3 點評估上海香菇中甲醛的健康風險安全限值Table 3 MOS of formaldehyde in shitake sampled from Shanghai by point evaluation

表4 概率評估上海食用菌中甲醛的健康風險安全限值Table 4 MOS of formaldehyde in edible fungi sampled from Shanghai by probability evaluation

3 結論與討論

本研究中,上海市香菇鮮品的甲醛含量比已有報道的北京和河北地區(qū)(10.9—264.0 mg∕kg)[14]、深圳(4.0—54.1 mg∕kg)[15]、湖北、重慶和山西[5]及英國零售香菇的甲醛濃度(110—240 mg∕kg)[16]低,且基地來源樣品的甲醛含量低于市場樣品,這可能是樣本來源[17]、樣本量、檢測技術[3]、貯藏時間[18]等因素造成的。上海市售香菇干品的甲醛含量低于全國范圍內超市和菜市場中隨機抽查的香菇干樣中甲醛含量(最高可達494 mg∕kg[19])。此外,散裝干香菇的甲醛含量較袋裝干香菇稍低,可能是敞開式的貯藏方式有利于甲醛所致[20]。上海市售的其他九類食用菌中,雙孢蘑菇市場鮮樣、黑木耳干品、銀耳干品和金針菇鮮品的甲醛含量與本團隊牽頭進行的2013—2015年全國食用菌甲醛含量調查結果(數(shù)據未顯示)相比,低1—2 個數(shù)量級,而雙孢蘑菇基地鮮樣和平菇鮮品的甲醛含量與全國水平持平。已有文獻表明,金針菇中甲醛含量很低,為0.207—0.579 mg∕kg[21]；網購和市場小攤來源的口蘑、平菇、金針菇、蘑菇等食用菌樣品中甲醛含量最高,為5—10 mg∕kg[22]；但平菇樣品中甲醛含量可能高達65 mg∕kg[23]。因此,除香菇外,上海市售的幾種食用菌產品的甲醛含量較低。

在食品危害因子的風險評估研究中,點評估的方法操作簡單,已被用于水產品中甲醛的暴露評估[24]。但該法忽視了消費量和污染物含量的變異性和抽樣的不確定性,易高估暴露量,使評估的結果過于保守。因此,結合模型評估(如隨機模擬模型、模糊理論模型等)的結果,能更全面準確地描述危害因子的暴露風險。Monte Carlo 模型是一種隨機模型,已被廣泛地用于谷物真菌毒素[11]、水產品甲醛[25]等的風險評估中。本研究結合點評估和模型評估兩種方法對上海食用菌產品中的甲醛進行風險評估,結果均表明上海市食用菌產品對消費者的甲醛暴露風險較小。此外,食用菌在清洗和烹調后,甲醛含量會下降數(shù)倍[20],因此,上海居民因消費食用菌產品而帶來的甲醛暴露風險比本研究的計算結果更低。

然而,由于各類農產品中均可能產生少量內源性甲醛[13],因此,消費者在實際的飲食過程中,甲醛的暴露途徑是復雜而多樣的,僅對食用菌產品中甲醛進行風險評估還不足以全面描述甲醛在食物攝取途徑的暴露風險。其次,評估過程中的一些暴露參數(shù),如各類農產品的平均日消費量、極端日消費量、暴露持續(xù)時間、暴露頻率等,以及特殊人群的消費習慣等數(shù)據還較為缺乏,所以現(xiàn)有的評估結果存在一定的局限性。

綜上,上海市各類食用菌產品中甲醛含量較低,現(xiàn)有的風險評估模型的評估結果表明,上海居民攝入食用菌時,不會導致食用人群的甲醛風險。