达卡市售辣椒粉与姜黄粉中重金属负荷及膳食风险评价:基于ICP-MS的多元素暴露评估

《JOURNAL OF FOOD QUALITY》:Heavy Metals in Chili and Turmeric Powders From Dhaka: Burden and Dietary Risk

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月13日 来源:JOURNAL OF FOOD QUALITY 3.6

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  摘要专业翻译 辣椒(Capsicum annuum)与姜黄(Curcuma longa)是孟加拉国广泛消费的调味品。由于其使用频率高,且在种植、加工和流通环节易受污染,二者可能成为重金属慢性膳食暴露的持续来源。本研究采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS),

摘要专业翻译 辣椒(Capsicum annuum)与姜黄(Curcuma longa)是孟加拉国广泛消费的调味品。由于其使用频率高,且在种植、加工和流通环节易受污染,二者可能成为重金属慢性膳食暴露的持续来源。本研究采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS),定量分析了从孟加拉国达卡市四个主要香料销售区域采集的28份品牌及非品牌辣椒粉和姜黄粉样品中14种金属的含量,包括砷(As)、硒(Se)、铅(Pb)、镉(Cd)、铬(Cr)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、汞(Hg)、锰(Mn)、钴(Co)、铁(Fe)、铝(Al)和铍(Be)。非致癌健康风险采用估算每日摄入量(EDI)、目标危害商(THQ)及总目标危害商(TTHQ)进行评估。四种香料类别中均检出了所有目标金属。辣椒粉中Cr、Cu和Zn含量相对较高,而姜黄粉则以更高的Fe、Mn和Al负荷为特征,其中品牌姜黄粉的Al含量表现出尤为显著的变异性。四种类别的TTHQ值均低于常规非致癌筛查阈值1:非品牌辣椒粉为0.1702,品牌辣椒粉为0.1643,非品牌姜黄粉为0.1519,品牌姜黄粉为0.1499。研究结果表明,在所选成人摄入假设条件下,仅辣椒粉和姜黄粉本身不太可能构成显著的非致癌风险。然而,As、Cr、Pb和Hg仍是累积危害估算的主要贡献者,表明毒理学相关性并不总是遵循浓度排序。该研究结果支持对孟加拉国常用香料开展常规监测、改进加工控制以及更广泛的膳食暴露评估。

论文解读

一、研究背景与问题

辣椒和姜黄是南亚地区日常饮食中不可或缺的调味品,其消费频率高、使用量虽小但具有持续性和长期性,因此即便单次摄入量有限,仍可能构成慢性重金属暴露的持续来源。重金属可通过受污染的土壤、灌溉水、大气沉降、肥料和农药等途径在种植阶段进入植物组织,也可在收获后的干燥、研磨、运输、储存以及接触加工设备和包装材料等环节引入额外污染。包装材料中的聚合物添加剂、颜料、印刷油墨、粘合剂、涂层、再生纸纤维或金属接触表面均可能成为污染来源。慢性膳食暴露于铅、镉、砷、汞及某些铬形态与神经发育、肾脏、肝脏及其他系统性不良效应相关。尽管香料的摄入量远低于主食,但联合国粮农组织(FAO)食物平衡估算显示全球香料消费量为每人每日2至22克,孟加拉国约为每人每日6克;印度的一项家庭摄入研究显示红辣椒粉摄入量可达每日3.19克(城市女性),姜黄粉高摄入端估算为每日3.23克。孟加拉国此前已有姜黄粉掺入铬酸铅导致铅暴露的重大食品安全事件记录,但针对达卡市香料的多元素、市场比较性证据仍然有限。因此,有必要采用更灵敏的分析平台,对达卡市售品牌与非品牌辣椒粉和姜黄粉进行多元素表征,并结合暴露评估框架进行健康风险解读。

二、研究设计与主要技术方法

研究人员从达卡市四个主要香料销售区域(Mirpur、Gulistan、New Market和Kawran Bazar)的零售店和当地香料研磨厂采集了约250克/份的辣椒粉和姜黄粉样品,共获得28份样品,其中品牌产品10份、非品牌产品18份,分为品牌姜黄粉、品牌辣椒粉、非品牌姜黄粉和非品牌辣椒粉四类。样品经微波辅助消解后,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS,PerkinElmer NexION 2000)定量分析14种金属。质量控制方面,采用酸洗容器、试剂空白、加标回收、重复测量、内标监控及标准参考物质(NIST SRM 1648a)回收率评估,回收率为91.82%至108.32%。健康风险评估采用估算每日摄入量(EDI)、目标危害商(THQ)和总目标危害商(TTHQ)框架,摄入率设为2克/人/日,成人体重设为70千克。

三、研究结果

3.1 重金属浓度特征
四种香料类别中均检出了全部14种目标金属,但丰度因香料类型和市场类别而异。整体浓度谱以Fe、Al、Mn、Zn和Cu为主,As、Se、Cd、Co和Be处于较低水平。辣椒粉与姜黄粉之间呈现明显的成分差异:辣椒粉中Cu、Ni和Cr浓度较高,非品牌辣椒粉Fe均值最高(161.36 ppm),品牌辣椒粉Zn均值最高(39.24 ppm)且Cr均值(2.25 ppm)为四组中最高;姜黄粉则以更高的Fe、Mn和Al负荷为特征,非品牌姜黄粉Fe均值最高(272.43 ppm),品牌姜黄粉Al均值极高(618.87 ppm)且变异系数约190%,表明组内样品间差异显著。非品牌姜黄粉Fe的变异系数约101%。上述结果表明,同一市场类别内不同零售样品的元素浓度并非均匀分布。
3.2 非致癌健康风险评估
经单位换算修正后,四种类别的TTHQ值均低于常规非致癌筛查阈值1:非品牌辣椒粉为0.1702,品牌辣椒粉为0.1643,非品牌姜黄粉为0.1519,品牌姜黄粉为0.1499。在所选成人摄入假设下,单独食用辣椒粉或姜黄粉不太可能构成显著的非致癌风险。然而,各元素的相对贡献存在差异:辣椒粉中Cr、Pb、As和Hg是累积危害估算的主要贡献者,品牌辣椒粉的Cr相关THQ为四组最高;姜黄粉中As、Cr和Pb为主要毒理学贡献者,品牌姜黄粉的Al相关贡献高于其他组。关键发现是,浓度排序与毒理学贡献排序并不一致——As、Cr、Pb和Hg虽浓度较低,但因参考剂量(RfD)较低而对THQ贡献更强;Fe、Mn和Al虽浓度较高,仅在浓度相对升高时对累积估算有贡献。

四、讨论与结论

研究人员指出,辣椒粉和姜黄粉具有各自独特的污染谱,而非呈现统一的市场模式,这与现有文献中关于香料污染受植物学特性、种植条件、加工方式、储存和包装影响的结论一致。品牌与非品牌产品的比较挑战了"品牌产品自动更安全"的假设:品牌辣椒粉Cr最高,品牌姜黄粉Al含量高且变异大,而非品牌辣椒粉TTHQ最高。相似TTHQ值可能反映供应链污染路径重叠,也可能反映风险评估模型结构本身的影响。姜黄粉中Pb和Cr的检出值得关注,因为南亚地区已有铬酸铅掺假的记录,但本研究仅测量了总元素浓度,未进行铬酸铅确认、色素检测或来源追溯,因此不能将Pb或Cr直接归因于掺假。研究存在若干局限:样本仅来自达卡且为单一采样时段,属于市场快照而非全年或全国代表性估计;分析基于总元素浓度而非化学形态,对As和Cr尤为重要;未使用香料或食品基质匹配的标准参考物质;风险评估为确定性筛查估计,未进行概率敏感性分析,且TTHQ假设元素间加性效应。研究结论为:达卡市售辣椒粉和姜黄粉含有多种元素,污染模式因香料类型和市场类别而异;四种类别的TTHQ值均低于非致癌筛查阈值1,在所选成人摄入假设下,单独食用这些香料不太可能构成显著的非致癌风险;但As、Cr、Pb和Hg的贡献模式表明,毒理学相关性不能仅凭浓度值判断。研究支持对达卡零售辣椒和姜黄产品进行持续监测,并建议未来研究扩展地理和季节采样范围、开展供应链来源追溯、采用基质匹配质控、对As和Cr进行形态分析,并对低、平均和高消费人群分别评估。

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