延邊地區松茸中重金屬及有害元素含量分析及健康風險評估

王欣宇，林花，金龍哲，王宇輝,陳健龍，劉匯，車成來*

(1.延邊朝鮮族自治州農業科學院，吉林延吉133000；2.延邊朝鮮族自治州食品藥品檢驗所，吉林延吉133000)

松茸為真菌類擔子菌綱口蘑科口蘑屬松口蘑(Tricholomamatsutake)的子實體，被日本稱成為“食用菌之王”[1]。松茸生于松林或針闊混交林中地上，散生或群生，常形成蘑菇圈或成行排列，該菌可與赤松、油松、紅松形成菌根關系。松茸在中國分布廣泛，長白山地區是松茸的主要場地之一[2]。松茸是具有肉質子實體的大型真菌，不僅可以作為可口美味的菜肴，而且具有多種保健和藥用價值[3]。松茸具有強精補腎，健腦益智，益氣養血，止痛，理氣化痰。現代臨床用于糖尿病及癌癥的治療[4]。研究搜集了延邊地區12批松茸樣品，按《中國藥典》2020 年版四部通則2321 鉛、鎘、砷、汞、銅測定法中電感耦合等離子體質譜(ICP-MS)法測定，并對松茸食用安全性進行評估。

1 材料

1.1 儀器

儀器：BP211D電子天平(德國賽多利斯公司)；MARS 微波消解儀(美國培安公司)；Agilent-7800型電感耦合等離子體質譜儀(美國安捷倫科技有限公司)；Milli-Q型超純水儀(美國默克密理博公司)。

1.2 藥品與試劑

表1 重金屬及有害元素標準品信息

Bi、Ge、In、Li、Lu、Rh、Sc、Tb內標混合溶液(100μg/ml)購于安捷倫科技有限公司，批號為 5188-6525-54-124CRY2。

金單元素標準溶液(100μg/mL)購于國家有色金屬及電子材料分析測試中心，批號GSB 04-1715-2004。

1.3 藥材

研究共搜集延邊地區12批松茸樣品，均為自采野生樣品，見表2。

12批松茸樣品經延邊朝鮮族自治州農業科學院農特產品加工所車來成副研究員鑒定來源為松口蘑。

表2 松茸樣品信息一覽表

2 方法與結果

2.1 ICP-MS參數

RF功率為1500W，等離子氣體流量(He)流速15 L/min，霧化器流速1 L/min,。碰撞反應池模式為He氣模式，流速為5 mL/min，霧化室溫度為2 ℃，蠕動泵轉速為0.2 r/s，峰形為3個點，選取的同位素為63Cu、75As、114Cd、202Hg和208Pb，其中63Cu、75As以72Ge作為內標，114Cd以115In作為內標，202Hg、208Pb以209Bi作為內標，采用系統的校正方程對測定的元素進行校正。將儀器的樣品管插入供試品溶液中，測定，取3次讀數的平均值。從標準曲線上計算得相應的濃度。在同樣的分析條件下進行空白試驗。

2.2 對照品溶液的制備

分別精密量取鉛、砷、鎘、汞、銅單元素標準溶液適量，用10%硝酸溶液稀釋制成每1 mL分別含鉛、砷、鎘、汞、銅為l、0.5、1、1、10的溶液，即得。精密量取鉛、砷、鎘、銅標準品貯備液適量，用10%硝酸溶液稀釋制成每1 mL含鉛、砷0、1、5、10、20，含鎘0、0.5、2.5、5、10 ng，含銅0、50、100、200、500 ng的系列濃度混合溶液。另精密量取汞標準品貯備液適量，用10%硝酸溶液稀釋制成每1 mL分別含汞0、0.2、0.5、1、2、5 ng的溶液，本液應臨用配制。

2.3 供試品溶液的制備

取供試品于60 ℃干燥2 h，粉碎成粗粉，取約0.5 g，精密稱定，置耐壓耐高溫微波消解罐中，加硝酸5～10 mL(如果反應劇烈，放置至反應停止)。密閉并按各微波消解儀的相應要求及一定的消解程序進行消解。消解完全后，消解液冷卻至60 ℃以下，取出消解罐，放冷，將消解液轉入50 mL量瓶中，用少量水洗滌消解罐3次，洗液合并于量瓶中，加入金單元素標準溶液(1 μg/mL)200 μL，用水稀釋至刻度，搖勻，即得。

2.4 內標溶液的制備

精密量取鍺、銦、鉍單元素標準溶液適量，用水稀釋制成每1 mL各含1μg的混合溶液，即得。

2.5 方法學考察

2.5.1 線性關系考察。以測量值CPS比值(3次讀數的平均值)為縱坐標，濃度為橫坐標，繪制標準曲線，得鉛的回歸方程為Y=0.0093X-0.0012(r=0.9999)，線性范圍為0～20 ng/mL；砷的回歸方程為Y=0.0051X+0.3895×10-4(r=0.9999)，線性范圍為0～20 ng/mL；鎘的回歸方程為Y=0.0061X+0.6473×10-4(r=0.9999)，線性范圍為0～10 ng/mL；銅的回歸方程為Y=0.1276X-3.6300(r=0.9999)，線性范圍為0～500 ng/mL；汞的回歸方程為Y=0.0024X+4.5733×10-6(r=0.9998)，線性范圍為0～5 ng/mL。

2.5.2 精密度試驗。取線性范圍內低、中、高3種不同質量濃度的混合對照品溶液各適量，連續進樣測定 6 次，記錄CPS比值。結果，鉛的RSD分別為4.08%、1.21%、0.68%(n均為6)；砷的RSD分別為4.11%、0.93%、0.47%(n均為6)；鎘的RSD分別為4.33%、0.64%、0.31%(n均為6)；銅的 RSD 分別為 4.39%、1.05%、0.69%(n 均為6)，汞的 RSD 分別為 4.99%、1.65%、0.79%。表明儀器精密度良好。

2.5.3 重復性試驗。 取同一批供試品(松茸-1)，精密稱取6份，制備供試品溶液，計算鉛、砷、鎘、汞、銅平均含量分別為1.02、0.44、0.77、0.035、28.8 mg/kg，RSD分別為0.98%、1.29%、1.31%、3.04%、0.22%。結果表明該方法重現性良好。

2.5.4 穩定性試驗。同一供試品溶液，分別在0、2、4、6、8、12 h進樣，測定CPS比值，鉛、砷、鎘、汞、銅的RSD分別為 1.46%、1.27%、0.94%、2.68%、1.08%。結果表明供試品溶液在12 h內穩定。

2.5.5 加樣回收率試驗。采用加樣回收法，取6份已知含量的供試品(松茸-1)0.5 g ，精密稱定，分別精密加入適量各元素標準溶液，制備供試品溶液，測定，計算回收率。鉛、砷、鎘、汞、銅的平均回收率分別為98.62 %、97.12%、96.04%、87.88%、98.85%，RSD分別為1.99%、2.52%、2.34%、4.69%、0.97%。結果表明該方法回收率良好。

表3 加樣回收率試驗結果(n=6)

2.5.6 最低檢出限和定量限測定。本方法的測出的最低檢出限和定量限結果見表4。

表4 鉛、砷、鎘、汞、銅的最低檢出限和定量限

2.6 樣品測定

取各批松茸樣品按照上述條件進行測定，n=3測定結果見表5。

表5 重金屬及有害元素測定結果 mg·kg-1

3 討論

3.1 從中藥材的角度進行風險評估

中藥材及飲片中重金屬及有害元素最大限量理論值是制定科學、合理的限量標準的重要基礎[5]。松茸在國內分布廣泛，據文獻記載，松茸具有強身、補腎壯陽、益腸胃、理氣、化痰和驅蟲等功效。現代醫學表明，松茸還具有治療糖尿病和抑制癌細胞增殖的作用。松茸藥材常作為延邊地區各大醫院的處方之一。因此，制定科學、合理的限量尤為重要。12批松茸樣品中鉛、砷、鎘、銅、汞的平均值分別為0.83、0.42、0.89、31.28、0.075 mg/kg，松茸藥材為野生品種，其生長地域無化學肥料、化學農藥的施用，參考《中國藥典》2020版中藥有害殘留物限量制定指導原則中一致性限量指導值規定：鉛不得過5 mg/kg；鎘不得過1 mg/kg；砷不得過2 mg/kg；汞不得過0.2 mg/kg；銅不得過20 mg/kg。其中鎘的測定值接近限度值，銅的測定值超出限度值。有文獻研究發現多種大型真菌都具有較強的富集重金屬的能力，食用菌具有富集重金屬的特點已有應用[6]。因此，松茸藥材中部分重金屬含量較高，確定為食用菌富集重金屬的因素導致。

銅元素不僅僅是人體必需的微量營養元素，銅絡合物能夠治療潰瘍和傷口，還具有抗驚厥和抗癌功效[7]。因此，在其他國際標準都很難找到銅的限量，其中新加坡、澳門對銅的限量值規定為不得過150 mg/kg，其他食品標準中都未對銅的限量做出規定。考慮到農藥和銅的絡合問題，對于銅的控制也間接控制農藥濫用的問題。

綜上考慮可根據重金屬及有害元素最大限量理論值進行風險評估，按照公式：

式中：A為健康指導值(mg/kg)，WHO和FAO提供可參考的指導值，如A銅為500 μg/kg、A鎘為0.83 μg/kg；W為人體平均體質量(kg)，一般按63 kg計；M為中藥材每日人均可服用的最大劑量，最大劑量為500 g；AT為平均壽命天數，一般按365天×70年；EF為中藥材服用的頻率(天/年)，采用保守型原則以P95百分數為基點，EF為90 d/年；ED為一生的服用中藥的暴露年限，一般不超過20年；t為安全因子，t鎘為14%，t銅為15%。通過計算L鎘為1.06 mg/kg，L銅為596.17 mg/kg。因此，銅的測定值雖然超過限度值，仍然處于低風險，不會威脅健康。

3.2 從食品的角度進行風險評估

隨著人們生活條件的提高，松茸類食用菌的需求量不斷增加。到目前為止，大部分松茸都用于食用，因此對于這種“藥食同源”的食品可以采用靶標危害系數法(THQ)和致癌風險值(CR)來進行非致癌與致癌風險評估[8-9]。THQ和CR是USEPA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，其公式如下：

式中：C為污染物中重金屬質量分數(mg/kg)；EF為每年暴露于毒物的天數，一般為30 d；ED為暴露于毒物的年數，一般為30年；IRD每日攝入量，一般按15～30 g；BW為人體平均質量，成人一般為55.9 kg，兒童為32.7 kg；AT為平均接觸非致癌毒物的時間，一般為平均壽命70年×365；RFD為參考劑量，USEPA建議Cu為0.04 μg/g，Pb為0.004μg/g，As為0.0003 μg/g，Cd為0.001 μg/g，Hg為0.003 μg/g；CSF為致癌斜率因子，As為1.5 mg/kg，Pb為0.0085 mg/kg，Cd為6.1 mg/kg。

根據“中國居民膳食指南”給出的人每天攝入量大約為1500 g，兒童約為800 g。THQ<0.02時，認為松茸中重金屬量未對成人健康造成明顯影響，THQ<0.01875時，認為松茸中重金屬量未對兒童健康造成明顯影響[10]。分別計算了松茸中5種重金屬的THQ和CR值，其中成人和兒童的THQ總值為0.066860 ，CR總值為0.057148，均高于標準值0.02和0.01875，表明以上5種有害元素對暴露人群存在一定的健康危害，THQ主要危害來源于As，其次是Cd和Cu。由此可見，藥品和食品對于重金屬的安全范圍存在較大的區別，中藥材中As元素的限量標準值應該降低。對于致癌重金屬，癌癥的風險閾值為1×10-6，通過計算松茸中的成人和兒童的CR值和CR總值均低于閾值，因此，松茸不存在潛在的致癌影響。

表6 松茸對成人和兒童的健康危害評估總THQ值和總CR值

我國野生菌資源豐富，可食用的種類較多，延邊地區的松茸更是遠出口至日本韓國。但近年來重金屬污染問題日益嚴重，引起了國內外研究者的關注。如何在確保安全的前提下，制定合理的限量標準成為了重要問題。風險評估是制定限量標準的重要依據。對延邊地區的松茸進行了風險評估，為松茸的質量安全研究提供了重要的參考信息。