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卢本巴希三种常用药用植物根皮中有害矿物元素提取性及其健康风险评估
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月30日 来源:Journal of Trace Elements and Minerals CS0.9
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推荐:本研究针对卢本巴希地区药用植物中矿物元素污染问题,通过ICP-AES技术分析Oldfieldia dactyllophylla、Phyllanthus muellerianus和Securidaca longepedunculata根皮水提物中15种元素的提取特性,发现Cd、Co等有害元素提取率高达82.5%,THQ指数显示P. muellerianus提取物存在显著健康风险,为铜带地区药用植物安全使用提供重要依据。
在矿产资源丰富的刚果铜带地区,药用植物的使用面临着一个鲜为人知的隐患——矿物元素污染。卢本巴希作为该地区重要城市,其药用植物在传统医疗中占据重要地位,但长期暴露于富含铜、钴等元素的土壤环境,使得这些植物可能成为有害元素的"蓄积库"。更令人担忧的是,当地81%的药用植物采用水提方式入药,而矿物元素在水中的提取规律及其健康风险却从未被系统研究过。这种知识空白使得当地居民可能在治疗疾病的同时,不知不觉摄入过量重金属,引发"药上加毒"的双重健康威胁。
为解开这个谜团,来自刚果卢本巴希大学的研究团队选取了当地最常用的三种药用植物:Oldfieldia dactyllophylla(常用于疟疾和寄生虫感染)、Phyllanthus muellerianus(用于胃炎和伤口愈合)和Securidaca longepedunculata(用于性功能障碍和感染性疾病)。研究采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)这一高灵敏度检测技术,系统分析了三种植物根皮粉末及其不同提取方式(浸渍2-24小时、煎煮和浸泡)水提物中的矿物元素含量。通过计算提取率、每日摄入量、靶标危害商数(THQ)和致癌风险(CR)等指标,全面评估了这些药用植物可能带来的健康风险。
在样本处理和分析过程中,研究人员首先将植物样本在30±3°C下干燥72小时,研磨成粉末后分别采用不同水提方法处理。所有提取物经过离心后,采用硝酸消解法处理样本,使用ICP-AES测定15种元素含量。质量控制方面,研究采用菠菜叶标准参考物质(CRM 1570a)验证方法准确性,回收率达到95-99%,保证了数据的可靠性。每日摄入量计算基于当地传统用药剂量(367 mL/天)和平均体重(65 kg)。
研究结果揭示了一系列重要发现。在矿物含量方面,三种植物的根皮粉末均检出4种宏量元素(Ca、K、Na、Mg)、6种微量元素(Co、Cu、Fe、Mn、Zn、Se)和5种非必需元素(Ag、Al、Cd、Pb、Ni)。特别值得注意的是,P. muellerianus中的Pb、Cd、Co、Ni和Zn含量,O. dactyllophylla中的Cd、Co和Ni含量,以及S. longepedunculata中的Cd和Co含量均超出药用植物口服制剂的安全限值。
提取性分析显示,不同提取方法对矿物元素的提取效率存在显著差异。在P. muellerianus中,Cd、Co、Fe和Na在浸泡提取时提取率最高(分别达82.5%、64.3%、89.8%和55.6%);O. dactyllophylla中的Mg在浸泡时提取率最高(41.3%),而Cd在煎煮时提取率最高(37.1%);S. longepedunculata中的Se和Co在浸泡时提取率最高(分别为74.6%和55.4%)。这些数据表明,传统的水提方法可能"高效"提取出有害矿物元素。
健康风险评估结果更为触目惊心。每日摄入量计算显示,饮用367 mL P. muellerianus浸泡液可导致Cd摄入量高达0.0292 mg/kg/天,是安全限值的29倍。靶标危害商数(THQ)分析表明,P. muellerianus浸泡、煎煮和24小时浸渍提取物的非致癌危害指数(HI)分别高达39.52、22.02和32.43,远超安全阈值(HI>1表示存在风险)。其中Cd的THQ值最高达到29.21,Pb达到3.97,Al达到2.33。虽然致癌风险评估显示所有提取物的CR值均<1×10-4,风险可忽略,但非致癌风险不容忽视。
这些发现对指导当地合理使用药用植物具有重要意义。研究表明,O. dactyllophylla的水提物相对安全,而S. longepedunculata和P. muellerianus建议采用2-12小时的短时浸渍法提取,以减少有害元素的溶出。特别是对于已知具有强生物累积能力的P. muellerianus,研究建议在使用前需开发专门的脱矿处理技术。
该研究首次系统揭示了刚果铜带地区药用植物中矿物元素的提取特性及其健康风险,为这个传统医药广泛使用地区提供了重要的安全用药指导。研究结果不仅对保护当地居民健康具有直接意义,也为其他矿产资源丰富地区的药用植物安全使用提供了评估范式。未来研究可进一步探索有效的脱矿处理方法,并开展人体生物可利用性研究,以更准确地评估实际健康风险。
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