巴西营养面粉中无机成分总量与生物可及性评估及其膳食贡献研究

本研究针对巴西市售20种营养面粉(NF)中无机成分的总含量(TT)和生物可及性(TB)展开系统分析，采用INFOGEST体外消化模型结合ICP OES技术，揭示了南瓜籽粉中Fe、Mg、Mn、P和Zn的显著富集特征，发现葡萄籽粉铜含量超常规值。通过主成分分析(PCA)和层次聚类(HCA)揭示样本间元素分布规律，首次量化了Mn、Zn在胃肠液中的高生物可及性(最高达117%)，为评估植物基功能性食品的营养价值与安全风险提供了关键数据支撑。

　　

在当今健康饮食风潮下，营养面粉(NF)作为谷物、果蔬的加工产物，因其富含膳食纤维和矿物质备受青睐。然而这些植物源性食品中无机成分的实际营养价值长期存在两大谜团：一是加工过程中金属元素的富集规律尚不明确，二是传统检测方法无法区分"总量"与"能被人体吸收的量"。更令人担忧的是，巴西作为全球农业大国，其特色NF产品如阿萨伊粉、瓜籽粉等虽被广泛食用，却缺乏系统的元素生物有效性评估。这种认知空白可能导致双重风险——消费者既可能错失补充必需元素的良机，又可能因潜在毒性元素暴露而危及健康。

为破解这一难题，巴伊亚当地市场采购的20种NF样品在实验室经历了精密分析。研究人员采用封闭消化块结合电感耦合等离子体发射光谱(ICP OES)测定12种元素总量，创新性引入国际通用的INFOGEST体外消化协议模拟人体胃肠环境，通过质量平衡法验证数据可靠性。样本队列涵盖阿萨伊、花生、香蕉绿粉等巴西特色产品，特别关注南瓜籽粉等富含微量元素的品种。

关键技术方法包括：1) 优化样品前处理流程(0.250g样本+65% HNO₃
/H₂
O₂
混合消化)；2) ICP OES多元素同步检测(轴向配置，波长覆盖167-785nm)；3) 三级体外消化系统模拟口腔-胃-肠环境；4) 化学计量学分析(PCA/HCA)解析元素分布模式。

【结果与讨论】
3.1 分析方法验证：建立的方法显示优异线性(R²

0.99)，微量/宏观元素的检测限分别达0.003-4.18μg/g和0.005-0.19μg/g，加标回收率80-116%。溶解有机碳(DOC)检测证实基体干扰可控(4.61-17.9%)。

3.2 元素分布特征：南瓜籽粉(FSA)呈现惊人的元素"富集套餐"——Fe(185μg/g)、Mn(75.3μg/g)、Zn(122μg/g)含量均居首位，其磷含量(19,359μg/g)单次摄入20g即可满足成人日需量55%。葡萄籽粉(FSU)则因75.5μg/g的铜含量成为"另类冠军"，超出日推荐量(900μg)168%。令人警惕的是，洋车前子粉(FPS)铝含量达333μg/g，按巴西卫生局暂定每周耐受量(2mg/kg体重)计算，每周摄入42g即超标。

3.3 多维数据分析：PCA揭示样本聚类规律，PC1(34.52%方差)由Al-Ba-Ca-Cu-Na-Sr主导，PC2(18.3%)反映Mg-P负相关。HCA将样本分为两大簇，南瓜籽粉与奇亚籽粉因P、Mg异常高值自成一组，其余18种样本因元素谱相似聚为另一大类。

3.4 生物可及性突破：质量平衡验证显示方法回收率66-117%。尽管部分样本元素总量惊人，但生物可及率呈现"冰火两重天"——Mn、Zn在百香果粉(FMJ)中释放率分别达73.33%和117%，而多数样本Fe生物可及性不足5%。研究首次量化20gNF的实际贡献：葡萄籽粉铜生物可及量占日需22.44%，南瓜籽粉锌仅3.4%，揭示植物源性元素"看得到吃不到"的困境。

这项发表于《Journal of Trace Elements and Minerals》的研究具有三重里程碑意义：技术层面，建立INFOGEST协议在NF分析的首个应用标准；学术层面，揭示巴西特色NF的"元素指纹"与抗营养素干扰规律；应用层面，为修订膳食指南提供数据支撑——建议将南瓜籽粉等作为Zn/Mn补充源，但需警惕葡萄籽粉的铜过量风险。研究特别指出，传统营养标签仅标注元素总量的做法可能严重误导消费者，亟需建立生物可及性标注体系。这些发现不仅为巴西TBCA食品成分表提供关键补充，更为全球植物基食品的营养评价树立了新范式。