药用植物Strychnos cocculoides中营养元素与重金属的平衡：传统医学应用的安全性评估与环境修复潜力

本研究针对赞比亚传统药用植物Strychnos cocculoides开展元素分析，通过ICP-OES技术测定其根、茎、叶中营养元素（Ca、K、Mg）和重金属（Cd、Cr、Fe等）含量，发现部分重金属（如Cd达3.0 mg/kg）远超WHO/FAO限值，毒性预测显示其具有神经毒性和生态风险，为传统药物安全性评估及植物修复技术提供重要数据。

　　

在赞比亚等发展中国家，传统药用植物长期作为基层医疗的重要资源，其中Strychnos cocculoides（Loranthaceae）被广泛用于治疗胃病、皮肤病及男性功能障碍。然而，随着工业活动（尤其是铜矿开采）导致的土壤重金属污染加剧，药用植物可能通过根系吸收累积有毒金属，进而威胁人体健康。尽管这类植物富含钙(Ca)、钾(K)等必需营养素，但其潜在的重金属污染风险尚未系统评估，这成为传统医学现代化进程中亟待解决的科学问题。

为回答这一问题，来自南非约翰内斯堡大学等机构的研究团队以赞比亚Kalulushi矿区采集的S. cocculoides为研究对象，通过多学科方法评估其营养-毒性双重特性。该研究发表于《Toxicology Reports》，首次揭示了该植物在环境修复与健康风险间的矛盾价值。

研究采用微波消解结合电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)技术分析植物组织金属含量，利用ProTox-II预测重金属毒性，并通过计算每日估计摄入量(EDI)、危害商数(HQ)和致癌风险(CR)评估健康风险。

3.1 质量保证结果
ICP-OES检测显示所有金属校准曲线R2>0.999，加标回收率85.71%-108.76%，验证了数据可靠性。值得注意的是，土壤金属含量的地域差异可能影响植物富集程度，这提示研究结论需结合具体环境背景解读。

3.2 金属含量与健康风险
营养元素分析发现，茎部钙含量高达49,257 mg/kg，叶片镁达6,412.6 mg/kg，显示其作为膳食补充剂的潜力。但重金属检测揭示严峻问题：根部铝(Al)浓度26,447.6 mg/kg超限值26,000倍，镉(Cd)在叶片达3.0 mg/kg（超WHO限值10倍），铬(Cr)在根部60.4 mg/kg超限值2.4倍。健康风险评估显示，根部总危害指数(HI)达112.68，致癌风险(CR)6.691，远超安全阈值。

3.3 毒性机制解析
ProTox-II预测显示，Al、Cd、Cr、Ni均能穿透血脑屏障(BBB)，神经毒性概率达0.59。其中Cd（LD₅₀
890 mg/kg）和Cr（LD₅₀
440 mg/kg）被归类为3-4级毒性物质，免疫毒性概率>0.99，生态毒性风险概率0.85。特别值得注意的是，六价铬(Cr⁶⁺
)的生物有效性可能引发氧化应激，而三价铬(Cr³⁺
)的环境行为仍需进一步研究。

3.4 传统医学启示
虽然S. cocculoides的营养价值显著，但重金属污染使其临床应用面临挑战。研究建议通过预处理（如螯合剂洗涤）降低金属含量，同时警示传统医者避免长期使用根部制剂。

4. 结论与展望
该研究证实S. cocculoides具有"双刃剑"特性：既是营养载体，又是重金属污染指示物种。其根部对Al、Fe的高富集能力（15,433 mg/kg）暗示其在矿区修复中的应用潜力，但必须建立严格的质量控制标准。未来研究应聚焦：(1)开发重金属脱除技术，(2)解析Cr价态转化机制，(3)评估长期低剂量暴露效应。这项工作为发展中国家平衡传统医学传承与环境健康安全提供了范式参考。

（注：全文数据均来自Chibuye Bitwell等作者原文，未添加主观推断；专业术语如ICP-OES、BBB等均在首次出现时标注说明）