东南亚三国稻米中重金属的膳食暴露与健康风险筛查:基于泰国、老挝人民民主共和国(Lao PDR)和缅甸的统一采样与性别特异性评估

《Journal of Food Composition and Analysis》:Assessment of potential health risks from heavy metals in rice grains from Southeast Asia: Thailand, Lao PDR, and Myanmar

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月22日 来源:Journal of Food Composition and Analysis 5.3

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  摘要:对东南亚(泰国、老挝人民民主共和国(Lao PDR)和缅甸)稻米中重金属的潜在健康风险进行评估。某些人群的砷(As)和镍(Ni)浓度超过国际/欧盟(EU)指南值。砷(As)和铬(Cr)是非致癌风险与致癌风险(CR)估计的主要贡献者。非致癌风险与致癌风险提

  
摘要:对东南亚(泰国、老挝人民民主共和国(Lao PDR)和缅甸)稻米中重金属的潜在健康风险进行评估。某些人群的砷(As)和镍(Ni)浓度超过国际/欧盟(EU)指南值。砷(As)和铬(Cr)是非致癌风险与致癌风险(CR)估计的主要贡献者。非致癌风险与致癌风险提示存在潜在筛查级关注。铅(Pb)暴露提示潜在肾脏健康关注(暴露边际(MOE)< 1;EFSA 2010基准剂量)。女性的健康风险高于男性。
研究背景:稻米(Oryza sativa)是东南亚地区的主食和粮食安全基石,在泰国、老挝人民民主共和国(Lao PDR)和缅甸的日常膳食中占重要地位。农业与工业快速发展、采矿、工业排放、化肥和农药施用以及废物管理不当,均可增加稻米中重金属污染风险;地质特征和环境条件亦影响重金属在稻米籽粒中的积累。既往研究已在稻米中检出砷(As)、铬(Cr)、镍(Ni)、铅(Pb)及铜(Cu)等元素,慢性膳食暴露与神经、肾脏、肝脏损害及慢性病和癌症风险增加相关。单一国家研究显示污染谱存在地理差异:泰国部分稻区Pb和Cu升高,清迈稻米Pb膳食暴露的危害指数(HI, Hazard Index)大于1;Lao PDR稻区地下水Cr和Pb升高;缅甸稻米As暴露可能超过与不良健康效应相关的水平。现有问题在于,东南亚尤其是泰国、Lao PDR和缅甸之间,采用统一采样、分析方法和暴露假设的跨国直接比较仍有限;既往研究采样策略、分析方法和暴露假设不同,难以比较污染水平和健康风险;健康风险评估多基于人群水平,较少在统一方法框架下采用性别特异性暴露参数。由于男女体重和稻米消费量不同,采用一致的性别特异性暴露参数并结合统一采样策略和分析方案,可更精细评估人群差异并减少方法学差异。因此,研究人员旨在采用统一采样和分析方案测定三国稻米籽粒中As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn浓度,并采用国别和性别特异性暴露参数评估稻米消费相关的潜在非致癌和致癌健康风险,为区域食品安全监测提供信息。

关键技术方法:研究人员在泰国Nakhonsawan和Surin省、Lao PDR Savannakhet和Vientiane省、缅甸Pathein和Myaungmya的主要稻作区采集90份稻米籽粒样品,每国30份,样品于2025年5月至6月主收获季采集。样品经统一制备和微波消解后,采用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES, inductively coupled plasma optical emission spectrometer)测定七种元素,并通过校准曲线、空白、检出限/定量限、回收率、精密度及外部能力验证进行质量保证/质量控制(QA/QC, quality assurance/quality control)。健康风险评估采用平均日剂量(ADD, Average Daily Dose)、危害商(HQ, Hazard Quotient)、HI、致癌风险(CR, Carcinogenic Risk)、增量终生致癌风险(ILCR, Incremental Lifetime Cancer Risk)和暴露边际(MOE, Margin of Exposure)计算,并采用Kruskal-Wallis H检验和Dunn事后检验比较国家间浓度差异。

研究结果:
3.1 稻米中重金属浓度(Heavy metal concentrations in rice grains):通过三国样品比较,Cd、Cr、Ni、Pb和Zn存在显著国家间差异(p<0.05),As和Cu无显著差异。As均值在三国均高于Codex Alimentarius/EU无机砷0.2 mg kg?1,但因测定总As且以干重(dw, dry weight)表示,应作保守筛查解释;Ni均值在Lao PDR和缅甸超过EU限值1.5 mg kg?1;Pb均值在泰国超过Codex限值0.20 mg kg?1;Cd均值均低于0.40 mg kg?1;Zn为最丰富元素。
3.1.1 砷(As):总As均值分别为泰国0.25±0.14、Lao PDR 0.23±0.16、缅甸0.29±0.17 mg kg?1 dw,三国无显著差异;均值高于无机As限值,但因仅测总As和干重表达,属保守筛查而非不合规直接证据;具体来源未确认。
3.1.2 镉(Cd):均值分别为泰国0.12±0.02、Lao PDR 0.06±0.06、缅甸0.10±0.05 mg kg?1 dw,均低于WHO/FAO指南值,并与全球范围相当;来源未评估。
3.1.3 铬(Cr):均值分别为泰国1.66±0.63、Lao PDR 1.34±0.15、缅甸1.65±0.60 mg kg?1 dw,处全球范围但较本区域既往报道偏高;仅测总Cr,Cr(III)与Cr(VI)比例不明,实际健康风险仍不确定。
3.1.4 铜(Cu):均值分别为泰国2.75±1.32、Lao PDR 2.40±1.03、缅甸2.74±1.57 mg kg?1 dw,与全球稻米Cu水平基本一致;Cu为必需微量元素,缺乏和过量均有健康影响,建议持续监测。
3.1.5 镍(Ni):均值分别为泰国1.15±0.34、Lao PDR 1.97±0.49、缅甸1.73±0.88 mg kg?1 dw;Lao PDR和缅甸超过EU限值,泰国低于限值;水平介于全球温带和热带报道之间。
3.1.6 铅(Pb):均值分别为泰国0.72±0.43、Lao PDR 0.18±0.03、缅甸0.20±0.04 mg kg?1 dw;泰国超过Codex限值,缅甸处阈值,Lao PDR低于限值;来源未识别;儿童和孕妇对Pb神经发育及生殖效应更易感。
3.1.7 锌(Zn):均值范围为22.65–25.16 mg kg?1 dw,为最丰富元素,处东南亚中等范围;对推荐Zn摄入有合理但非最佳贡献,生物强化目标约30 mg kg?1 dw。
3.2 平均日剂量(ADD):通过膳食暴露计算,Zn的ADD最高,为0.1393–0.2240 mg kg?1 BW day?1,其次为Cu和Cr;有毒元素中Ni的ADD最高,尤其缅甸女性0.0486、男性0.0453 mg kg?1 BW day?1,其次为Pb和As,Cd最低;女性ADD多略高,主要因按体重归一,Lao PDR男性部分元素略高与较高稻米消费率有关。
3.3.1 非致癌风险:通过HQ计算,As的HQ在所有人群均大于1(缅甸女性8.744、男性8.150;泰国女性7.431、男性6.802;Lao PDR女性4.807、男性5.871);Cr的HQ亦在所有人群大于1(缅甸男性4.557、女性4.889;泰国男性3.466、女性3.823);Ni的HQ仅在缅甸大于1(女性2.243、男性2.265);Pb采用MOE评估,所有人群MOE均小于1(0.10–0.33),提示潜在肾脏健康关注;Cd、Cu和Zn的HQ均小于1。HI在所有人群均大于1(泰国女性13.367、男性12.232;Lao PDR女性9.237、男性11.533;缅甸女性18.254、男性16.896),As和Cr合计贡献约80–90%,缅甸另有Ni贡献;女性HI较高。
3.3.2 致癌风险(CR):通过As、Cd和Cr的CR及ILCR评估,CR均超过1×10?4;As贡献最高,占ILCR约59–61%,Cr占33–36%,Cd占4–6%;ILCR分别为泰国女性0.00549、男性0.00509,Lao PDR女性0.00361、男性0.00441,缅甸女性0.00661、男性0.00618;女性较高主要反映较低平均体重。Ni因无口服癌症斜率因子未纳入致癌风险评估。

讨论部分总结(3.4 局限性与未来方向):该研究仅评估稻米消费途径,未分析水、土壤、空气及其他膳食来源的总日摄入,可能低估总体健康风险;致癌风险评估未考虑生物利用度和化学形态,总As和总Cr的测定使相关风险估计应解释为保守上限;Ni因无口服斜率因子且IARC和EU CLP仅将其吸入暴露列为致癌而未纳入致癌风险;样品来自有限主要稻区,可能未完全覆盖区域变异;ICP-OES满足本浓度水平,但未来需元素形态分析时ICP-MS具有更低检出限;来源归因基于稻米浓度和文献比较而非土壤、水或土地利用的直接测定。未来研究应分析重金属化学形态、研究土壤-植物转移因子、纳入蔬菜、肉类和饮用水等其他主要膳食来源、识别地质、农化投入和当地工业等污染源,并依据各国污染源差异制定针对性修复策略。

研究结论翻译:本研究评估了东南亚三个主要稻米产区(泰国、Lao PDR和缅甸;n=90)稻米中重金属污染及相关人体健康风险。七种测定金属中,As在三个国家均超过Codex/EU指南值,Ni在Lao PDR和缅甸超过指南值,而Cd、Cu、Cr、Pb和Zn处于现有参考限值内或缺乏国际既定标准可供比较。所有人群的累积非致癌风险(HI)均超过安全阈值1,主要由As和Cr驱动;基于当前EFSA基准剂量值,Pb暴露提示潜在肾脏健康关注(MOE<1)。主要由As和Cr驱动的致癌风险亦超过可接受范围。女性通常显示高于男性的HI和ILCR,主要反映其较低平均体重。这些发现应解释为保守上限估计:使用的是总As和总Cr而非形态浓度,其最毒形态(无机As、Cr(VI))的真实贡献仍不确定,因此基于As/Cr形态的确证研究应成为未来优先事项,并需更广泛区域采样。总体而言,结果提示需要有针对性的国别干预,包括主食重金属常规监测、性别敏感膳食指南和污染源识别,以支持该区域有效食品安全政策。
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