曾 雷，王志宏，徐巧林，陳穎樂，王 頌，黃文妍，余玉娟

（廣東省林業(yè)科學(xué)研究院，廣東省森林培育與保護(hù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510520）

竹筍為禾本科（Gramineae）竹亞科（Bambusoideae）多年生植物竹子的竹鞭或稈基上的芽萌發(fā)分化而成的膨大芽和幼嫩莖，富含黃酮、多糖、纖維素、礦物質(zhì)和維生素等多種營養(yǎng)成分[1-2]，且低脂高蛋白，有“素食第一品”之稱，是深受現(xiàn)代人喜愛的純天然綠色蔬菜。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全球竹筍消費(fèi)量每年以15 %的速度遞增，且未來呈持續(xù)上升趨勢[3]。隨著竹筍產(chǎn)品需求量增加，筍用林和筍竹兩用林人工栽培逐年推廣，竹筍的生產(chǎn)模式與生長環(huán)境均發(fā)生改變。種植地周圍工業(yè)發(fā)展、交通尾氣排放和過量化肥使用等因素，均明顯影響竹筍的生長代謝與質(zhì)量安全[4-5]；進(jìn)一步可能富集于食物鏈中最終進(jìn)入人體，危害人體健康和生命安全[6-7]。目前，竹筍食用安全研究主要集中在竹筍產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量安全評價(jià)和竹筍中有害污染物殘留評價(jià)[8-11]，但是針對不同產(chǎn)地和品種食用竹筍本身的健康風(fēng)險(xiǎn)評估卻鮮有報(bào)道。

為進(jìn)一步了解廣東省不同產(chǎn)地和品種竹筍有害物質(zhì)污染情況和健康風(fēng)險(xiǎn)水平，本研究采集了7個(gè)地市36個(gè)生產(chǎn)基地的246份具產(chǎn)地和品種差異性食用竹筍樣品，檢測其乙酰甲胺磷等6種農(nóng)藥殘留，及鉛（Pb）、鎘（Cd）與砷（As）3種重金屬含量，并利用單項(xiàng)污染指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法評估竹筍中重金屬等的污染水平，利用每日最大可耐受攝入量（EDI）、靶標(biāo)危害系數(shù)（THQ）、綜合目標(biāo)危害指數(shù)（HI）和致癌風(fēng)險(xiǎn)（CR）等評價(jià)方法探討廣東竹筍的健康風(fēng)險(xiǎn)水平，為保障廣東省地區(qū)竹筍產(chǎn)品的質(zhì)量安全、推動(dòng)廣東食用林產(chǎn)品可持續(xù)發(fā)展提供有效科技支撐。

1 材料與方法

1.1 儀器

電感耦合等離子體質(zhì)譜（Agilent 7700，安捷倫），氣相色譜儀（Agilent 7890B，安捷倫），微波消解儀（WX-8000，上海屹堯），電子天平（Quintix224-1CN，德國賽多利斯）。

1.2 試劑

Pb、Cd、As標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度均為1000 μg/ml；乙腈、丙酮（重蒸）為色譜純，濃硝酸（HNO3）為優(yōu)級(jí)純；氬氣（Ar）：純度≥99.995%；氦氣（He）：純度≥99.995%；蒸餾水來自Merck Millpore 純化系統(tǒng)。其他試劑均為分析純（國藥集團(tuán)）。

1.3 樣品采集

本實(shí)驗(yàn)竹筍樣品主要采集于廣東省韶關(guān)、梅州、清遠(yuǎn)、肇慶、揭陽等地竹筍生產(chǎn)基地，樣品按照《經(jīng)濟(jì)林產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》（LY/T 2800-2017）要求進(jìn)行采集。竹筍樣品剝?nèi)スS殼取可食部分，磨碎后冷凍備用。竹筍樣品產(chǎn)地和品種信息見表1。

表1 樣品信息

1.4 檢測方法

1.4.1 農(nóng)藥殘留檢測 竹筍樣品中6項(xiàng)農(nóng)藥殘留：氧樂果、乙酰甲胺磷、殺螟硫磷、水胺硫磷、殺撲磷、甲基對硫磷，按照《蔬菜和水果中有機(jī)磷、有機(jī)氯、擬除蟲菊酯和氨基甲酸酯類農(nóng)藥多殘留的測定》（NY/T 761-2008）檢測，并參照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中農(nóng)藥最大殘留限量》（GB 2763-2021）進(jìn)行評價(jià)。

1.4.2 重金屬含量檢測 竹筍樣品的Pb、Cd和As的含量按照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中多元素的測定》（GB 5009.268-2016）進(jìn)行測定，并參照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》（GB 2762-2017）標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價(jià)。

1.5 重金屬污染評價(jià)方法

竹筍中重金屬污染的評價(jià)方法采用單因子污染指數(shù)法和綜合污染指數(shù)法。單因子污染指數(shù)體現(xiàn)污染物超出限制的倍數(shù)[11-12]，Pi≤1.0時(shí)，為無污染水平；當(dāng)1.0＜Pi≤2.0時(shí)，為輕度污染水平；當(dāng)2.0＜Pi≤3.0時(shí)，為中度污染水平。綜合污染指數(shù)體現(xiàn)高污染物的影響程度[11]，當(dāng)PN≤0.7時(shí)，為無污染水平；當(dāng)0.7＜PN≤1.0時(shí)，為警戒水平；當(dāng)1.0＜PN≤2.0時(shí)，為輕度污染水平。

單因子污染指數(shù)按式（1）計(jì)算。

式中：Pi為污染物i的單因子污染指數(shù)，Ci為第i種污染物的濃度，Si為第i種污染物的限制。

綜合污染指數(shù)按式（2）計(jì)算。

式中：PN綜為綜合污染指數(shù)，Pmax為單因子污染指數(shù)中的最大值，Pave為單因子污染指數(shù)平均值。

1.6 健康風(fēng)險(xiǎn)評估

1.6.1EDI的計(jì)算 估算重金屬每日估計(jì)攝入量是評價(jià)重金屬暴露評估的有效方法之一[13]，重金屬EDI按式（3）計(jì)算。

式中：C為竹筍樣品中重金屬含量（mg/kg），BW（body weight）為人的平均體質(zhì)量，此處采用國際通用標(biāo)準(zhǔn)成人為55.9 kg，兒童為32.7 kg。IRD（daily ingestion rate）是每日蔬菜攝入量，成人IRDa為225 g/d，兒童IRDc為163 g/d[14-15]。

1.6.2THQ和CR的計(jì)算 針對我國人群體質(zhì)對THQ和CR的部分參數(shù)進(jìn)行修正后應(yīng)用，并分別對成人、兒童可能產(chǎn)生的危害進(jìn)行估算[16]，具體計(jì)算方法按式（4）～（6）。

式中：EF為人群暴露頻率，定為350 d/a；ED為持續(xù)暴露時(shí)間，成人EDa為24 a，兒童EDc為6 a；ATnc為非致癌效應(yīng)平均時(shí)間，2190 d，ATca為致癌效應(yīng)平均時(shí)間，26280 d。RFD（oral reference dose）為參考劑量，USEPA提供的參考劑量（每日）為：Cd 0.001 μg/g，As 0.0003 μg/g[17]，由于USEPA拒絕設(shè)置Pb的參考劑量[18]，因此采用由歐洲食品安全局（EFSA）設(shè)置的Pb的RFD為0.0015 μg/g[19]。其他參數(shù)同式（3）。CSF為致癌斜率因子，Pb為0.0085 mg/(kg·d)-1，Cd為6.1 mg/(kg·d)-1，As為1.5 mg/(kg·d)-1[20]。

評價(jià)多種有害物質(zhì)對人體危害常采用綜合目標(biāo)危害指數(shù)HI[16]，具體計(jì)算方法按式（7）.

THQ或HI值大于1，表明該樣品中重金屬對人體有健康風(fēng)險(xiǎn)；重金屬HI數(shù)值越大，表明潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)越大；若小于1，表明對暴露人群無明顯的健康風(fēng)險(xiǎn)。

1.7 數(shù)據(jù)分析

本實(shí)驗(yàn)中，由于重金屬含量的檢測數(shù)值包含有未檢出值，即低于方法檢出限（LOD），取1/2 LOD值作為樣品對應(yīng)重金屬的含量。數(shù)據(jù)利用Excel 2016匯總與整理，采用spss22.0軟件進(jìn)行相關(guān)性分析，通過Origin 2021進(jìn)行圖像繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同產(chǎn)地竹筍農(nóng)藥殘留量分析

將所有產(chǎn)地竹筍樣品按照NY/T 761-2008檢測方法，采用氣相色譜對氧樂果、乙酰甲胺磷、殺螟硫磷、水胺硫磷、殺撲磷、甲基對硫磷6項(xiàng)農(nóng)藥殘留進(jìn)行分析，參照GB 2763-2021進(jìn)行評價(jià)，結(jié)果表明，6項(xiàng)農(nóng)藥殘留量均低于最大殘留限量，結(jié)果均為未檢出。

2.2 不同生產(chǎn)基地竹筍重金屬含量特征

各基地竹筍樣品中Pb、Cd和As含量特征見圖1，以GB 2762-2017中Pb（0.1 mg/kg）、Cd（0.1 mg/kg）和As（0.5 mg/kg）的限量值為參考。FX和CK-2基地竹筍樣品中Pb含量相對于其他基地分布范圍較寬，但均小于0.6 mg/kg；XN-3，6～8、HG-1～3、LJ-1～4、HS和ZA基地竹筍Pb均未檢出，JT、SK、PT-2、XN-1～5基地個(gè)別竹筍樣品有檢出值，其余也均未檢出；除MZF-2和NJ各有一個(gè)樣品Pb含量高于0.1 mg/kg，其它基地平均值均低于限量值。PT-1～5、HG-3、HS、NJ和ZA基地竹筍中Cd均未檢出，CK-1～2基地竹筍Cd含量個(gè)別樣品相對較高，但其平均值均低于0.1 mg/kg，其他基地也均在限量值范圍內(nèi)。對于As而言，CJ、LH、CK-3、HS和NJ基地竹筍As含量分布范圍相對較寬，但均低于限量值。

圖1 不同產(chǎn)地重金屬Pb、Cd和As的含量

2.3 不同品種竹筍重金屬特征分析

分析廣東省不同品種竹筍的Pb、Cd和As含量，結(jié)果見圖2。由圖2可見，竹筍品種不同重金屬含量也具差異性。毛竹筍Pb含量的分布范圍較寬，有個(gè)別樣品中Pb含量相對較高，文筍和麻竹筍也各有一個(gè)樣品Pb含量大于0.1 mg/kg，但其平均值均在限量范圍內(nèi)，Pb含量依次為毛竹筍＞文筍＞雷竹筍＞麻竹筍＞甜筍＞苦筍。不同竹筍品種Cd含量均低于限量值，Cd含量高低依次為毛竹筍、麻竹筍、甜筍、雷竹筍、文筍和苦筍。不同品種竹筍As含量均在限量值范圍內(nèi)，文筍和苦筍的As含量平均值相對較高，其次為毛竹筍，甜筍和雷筍中As均低于檢出限。

圖2 不同品種竹筍重金屬Pb、Cd和As的含量

不同品種竹筍中的重金屬含量相關(guān)性分析見表2。由表2可見，文筍中Pb和As含量，毛竹筍中Pb和Cd含量呈正相關(guān)，麻竹筍中Cd和As含量呈極顯著正相關(guān)；甜筍中Pb和Cd含量，雷竹筍中Pb和Cd含量，毛竹筍中As與Pb、Cd含量呈負(fù)相關(guān)，但未達(dá)到顯著水平；麻竹筍中Pb和Cd含量呈負(fù)相關(guān)，達(dá)到極顯著水平，另外Pb和As含量也呈顯著負(fù)相關(guān)。由于文筍中Cd、甜筍中As、苦筍中Pb和Cd以及雷筍中As均未檢出，因此未進(jìn)行相關(guān)性分析。

表2 不同品種竹筍中Pb、Cd和As含量Spearman相關(guān)性分析

2.4 竹筍重金屬污染評價(jià)

各地竹筍重金屬污染評價(jià)結(jié)果見表3。

單因子污染指數(shù)法是以污染物的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為基準(zhǔn)的評價(jià)方法，此法僅能對單一重金屬污染物進(jìn)行評價(jià)，不能對多種因素引起的污染水平進(jìn)行整體分析，但此法是其他評價(jià)方法的基礎(chǔ)。由表3可見，不同產(chǎn)地竹筍中Cd與As的Pi值均小于1.0，為無污染水平；但對于Pb，F(xiàn)X和CK-2基地竹筍的Pi值超過2.0，分別為2.2384和2.4848，屬于中度污染水平，其余基地竹筍Pb均為無污染水平。

綜合污染指數(shù)法多用于評價(jià)土壤、蔬菜等污染情況，與單因子污染指數(shù)相比，此法是將單因子污染指數(shù)的平均值和最大值歸納到一起進(jìn)行綜合評價(jià)的方法，除了考慮污染物的平均污染情況，也考慮到了高濃度污染的情況，更能綜合反應(yīng)竹筍中各重金屬污染的影響[11,21]。由表3可見，36個(gè)基地的竹筍樣品中，僅有FX和CK-2竹筍樣品PN值為1.6825和1.8778，屬于輕度污染，其余均為無污染。

2.5 竹筍重金屬健康風(fēng)險(xiǎn)評估

EDI是健康風(fēng)險(xiǎn)評估的基本參數(shù)，本研究中將EDI與每日暫定可耐受攝入量（PTDI）對比，得出食用竹筍可能導(dǎo)致的健康風(fēng)險(xiǎn)水平。參照文獻(xiàn)[13]，Pb、Cd和As的PTDI分別為0.003570，0.000830和0.002140 mg/(kg·d)-1，當(dāng)EDI＜PTDI時(shí)，認(rèn)為人體負(fù)荷的重金屬含量對健康無明顯影響[15,22]。由圖3可見，對于成人和兒童，所有竹筍樣品中Pb、Cd和As的EDI均小于PTDI，即使樣品中Pb含量超過GB 2762-2019限量值，其EDI值也小于Pb的PTDI值[0.003570 mg/(kg·d)-1]。結(jié)果表明，以EDI為風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)指標(biāo)時(shí)，正常食用采樣范圍內(nèi)的竹筍，對人體無明顯的健康影響。

圖3 不同產(chǎn)地竹筍樣品的EDI值

重金屬在人體內(nèi)代謝較慢，并能不斷累積，對人體造成傷害[23]。此外，食物中的重金屬等污染物對兒童的傷害可能更嚴(yán)重。THQ一般用于評價(jià)污染物對人體非致癌健康的危害。THQ比值小于1，表明暴露人群無潛在健康風(fēng)險(xiǎn)；THQ比值大于1，表明暴露人群有潛在健康風(fēng)險(xiǎn)，且值越大風(fēng)險(xiǎn)越高[20,24]。由于多種重金屬可能共同作用，因此，重金屬的總危害系數(shù)（HI）等于各重金屬危害系數(shù)之和[25-26]。

由圖4可見，對于不同人群（成人或兒童），不同竹筍產(chǎn)地的THQ有一定差異，且相同產(chǎn)地竹筍樣品不同重金屬之間的THQ也不相同。成人THQ和兒童THQ在不同竹筍產(chǎn)地的變化趨勢基本一致，F(xiàn)X、LH、CK-2、CK-3、LK、HS和NJ的THQ值相對較高，F(xiàn)X、CK-2、CK-3和LK的THQ值受Pb的影響較大，而LH、HS和NJ的THQ值主要受到As影響，Cd對CK-1產(chǎn)地的THQ值影響較明顯。其他竹筍產(chǎn)地的THQ值均相對較低。對于不同竹筍產(chǎn)地，兒童THQ值高于成人，但不同重金屬THQ值均小于1.0。此外，除CK-2的THQ值（0.9275）較接近1.0以外，其它產(chǎn)地的HI值都小于1.0。結(jié)果表明，當(dāng)以THQ和HI為風(fēng)險(xiǎn)評估指標(biāo)時(shí)，本實(shí)驗(yàn)中所采集不同產(chǎn)地竹筍樣品均不對成人和兒童的健康產(chǎn)生影響。

圖4 不同產(chǎn)地竹筍樣品的THQ值

CR用于評價(jià)個(gè)體一生中因暴露于致癌危害而患癌癥的概率[20]。Pb、Cd和As等重金屬均有一定程度的致癌毒性。根據(jù)USEPA的指導(dǎo)，CR的可接受范圍為10-6～10-4，CR＜10-6時(shí)，癌癥風(fēng)險(xiǎn)可忽略不計(jì)；CR＞10-4時(shí)，在大多數(shù)國家這些風(fēng)險(xiǎn)是不可接受的[27]。由圖5可見，對于成人，不同產(chǎn)地竹筍中Pb、Cd和As的CR值均小于1.0×10-6；對于兒童，重金屬的CR值整體高于成人，但均在可接受范圍內(nèi)。結(jié)果表明，無論是成人還是兒童，在正常食用竹筍的前提下，對人體不會(huì)產(chǎn)生致癌的風(fēng)險(xiǎn)。

圖5 不同產(chǎn)地竹筍重金屬CR值

3 討論

廣東省竹筍種植面積非常廣泛，產(chǎn)品類型也呈現(xiàn)多樣化。本研究表明，不同產(chǎn)地竹筍樣品中均未檢出農(nóng)藥殘留，但同種重金屬的含量差異較明顯，且一些產(chǎn)地竹筍有一定程度的污染風(fēng)險(xiǎn)；同一產(chǎn)地不同重金屬含量之間也有差異，且不同品種竹筍間重金屬Pb、Cd和As含量也會(huì)發(fā)生變化。這也進(jìn)一步表明，竹筍中重金屬的含量與樣品類型、產(chǎn)地環(huán)境等因素密切相關(guān)。另外，由于土壤中重金屬污染來源包括工業(yè)活動(dòng)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和交通運(yùn)輸?shù)龋寥乐亟饘倬哂忻黠@的時(shí)空分異性，土壤-植物系統(tǒng)中重金屬的遷移過程具有多變性，不同類型樣品的重金屬吸收和累積特征規(guī)律也有差異，土壤pH、有機(jī)質(zhì)含量、微生物、成分組成和重金屬總量等是影響植物對重金屬吸收和分配的重要因素。因此開展種植地土壤環(huán)境研究、發(fā)現(xiàn)重金屬形態(tài)轉(zhuǎn)化與富集遷移規(guī)律以及明確重金屬污染主要來源也是關(guān)于竹筍污染水平和健康風(fēng)險(xiǎn)評估的重要研究方向，將有助于竹筍產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

4 結(jié)論

通過對廣東省7個(gè)地市36個(gè)基地246份竹筍樣品進(jìn)行有害物質(zhì)分析，結(jié)果表明，（1）各產(chǎn)地竹筍中乙酰甲胺磷、氧樂果、殺撲磷、甲基對硫磷、殺螟硫磷等6種農(nóng)藥殘留均未檢出。（2）竹筍中Cd和As含量均低于食品中污染物限量 GB 2762-2017中規(guī)定的限量值，除FX和CK-2基地竹筍樣品Pb含量相對較高以外，各基地Pb含量平均值均低于0.1 mg/kg。（3）不同品種竹筍重金屬含量也具有差異，毛竹筍中Pb和Cd含量較高，文筍和苦筍中As含量高于其它品種；同時(shí)發(fā)現(xiàn)麻竹筍中Pb和Cd呈極顯著負(fù)相關(guān)，Pb和As含量的負(fù)相關(guān)性達(dá)到顯著水平，而Cd和As含量為極顯著正相關(guān)。（4）單項(xiàng)污染指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法評價(jià)結(jié)果表明，F(xiàn)X和CK-2基地竹筍屬于輕度污染，其它基地竹筍安全程度都為無污染。（5）竹筍健康風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果表明，雖有個(gè)別竹筍樣品Pb含量較高，但以EDI為風(fēng)險(xiǎn)值時(shí)，正常食用采樣范圍內(nèi)的竹筍，對人體無明顯的健康影響；以THQ和HI為風(fēng)險(xiǎn)評估指標(biāo)時(shí)，采樣范圍內(nèi)竹筍樣品對成人和兒童健康均不產(chǎn)生影響。以CR為評價(jià)指標(biāo)，成人和兒童正常食用采樣范圍內(nèi)竹筍，不會(huì)對人體產(chǎn)生致癌風(fēng)險(xiǎn)。