《COMPREHENSIVE REVIEWS IN FOOD SCIENCE AND FOOD SAFETY》:Occurrence of Food Chemical Contaminants in Entomophagy: Implications for Food Safety and Future Risk Assessment—A Scoping Review
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昆虫食用(Entomophagy)因其低环境影响而被日益认可为传统蛋白质来源的可持续替代品。然而,确保其安全性需要仔细评估与食品安全相关的化学污染物。本范围综述旨在梳理和综合关于食用昆虫中食品污染物发生情况的现有证据,重点关注镉(Cd)、铅(Pb)、汞(Hg)
昆虫食用(Entomophagy)因其低环境影响而被日益认可为传统蛋白质来源的可持续替代品。然而,确保其安全性需要仔细评估与食品安全相关的化学污染物。本范围综述旨在梳理和综合关于食用昆虫中食品污染物发生情况的现有证据,重点关注镉(Cd)、铅(Pb)、汞(Hg)、镍(Ni)、多环芳烃(PAHs)和丙烯酰胺(acrylamide),并讨论其对食品安全和风险评估的影响。研究人员在PubMed、Scopus和灰色文献中进行了系统检索,检索截止至2025年4月,无日期限制,遵循PRISMA-ScR指南。仅纳入原始研究文章。检索词涉及昆虫食用和关键污染物,包括镉(Cd)、铅(Pb)、汞(Hg)、镍(Ni)、丙烯酰胺和多环芳烃(PAHs)。根据预定义的纳入标准和与研究问题的相关性,在Rayyan中独立筛选记录。在1689条识别记录中,去除114条重复,筛选1575条,并对23篇进行全文评估。排除5篇,通过手动检索新增8篇,共纳入25篇研究。所选金属污染物的浓度普遍较低,但不同昆虫种类和地理来源间存在变异性。多环芳烃(PAHs)和丙烯酰胺的暴露主要受饲养基质和加工条件影响。现有证据表明,在受控条件下生产的昆虫,其污染物水平需要持续监测和基于暴露的风险评估。欧盟污染物法规中缺乏针对食用昆虫的统一最大污染物限量,这凸显了需要更多数据以支持未来监管和风险评估框架。
1 引言
昆虫已成为人类消费和牲畜饲料中高质量动物蛋白的可持续替代来源。过去十年,欧洲因昆虫养殖的高效性、环境可持续性和营养价值而对其生产给予高度关注。随着全球人口预计到2050年超过90亿,蛋白质需求随之增加,昆虫日益被视为传统蛋白质来源(如肉类、作物和鱼粉)的有前景的替代品。除营养价值外,食用昆虫还含有具有潜在健康促进特性的生物活性化合物。这些新兴应用进一步支持了食用昆虫作为新型食品的日益增长兴趣,强化了在整个食品链中确保其化学和微生物质量的需求。尽管有这些优势,安全问题仍然存在。昆虫可能从饲料、水或环境中积累化学污染物。食品污染物,包括镉(Cd)、铅(Pb)、汞(Hg)和镍(Ni),已在野生和养殖食用昆虫中检测到,其浓度受物种、发育阶段和饲养条件影响。欧洲食品安全局(EFSA)将受污染的饲料确定为主要金属来源,尽管受控的养殖实践可以减少积累。最近证据表明,食用昆虫中的化学食品安全危害受到饲养基质、昆虫物种、发育阶段和生产条件的强烈影响,强调了适当养殖实践和污染物监测的重要性。昆虫还可能涉及环境污染物以外的其他化学危害。真菌产生的霉菌毒素可能源于受污染的饲料或基质。此外,食用昆虫产品常用的热处理加工方法,包括烘烤、焙烤、油炸和挤压,可能促进加工诱导污染物如丙烯酰胺和多环芳烃(PAHs)的形成,这些化合物因其潜在的遗传毒性和致癌性而被认识。养殖过程中使用的化学品,包括杀菌剂和兽药,也可能残留于最终产品中,而某些昆虫物种天然产生有毒化合物。为最小化微生物和化学风险,欧洲联盟(EU)法规要求在宰杀和加工前进行至少24小时的禁食期,以允许肠道排空并减少潜在污染。微生物危害进一步复杂化了昆虫食品安全。鲜昆虫的高水分和营养含量促进微生物生长,强调了适当去污和储存程序的需求。过敏原和抗营养因子也需要仔细评估以确保全面的安全特征,强化了生产加工过程中严格控制的重要性。广泛消费的物种包括毛虫、蜜蜂、蚂蚁、蟋蟀和蚱蜢。尽管具有营养价值,消费者对安全的担忧仍然存在,特别是在监管框架有限、昆虫传统上作为当地饮食一部分并显著贡献营养摄入的低收入地区。这些担忧凸显了进一步研究潜在危害(如毒素、过敏原和抗营养素)以及微生物风险和生昆虫产品快速腐败的需求,以指导去污技术和储存方案的开发。鉴于食用昆虫相关潜在危害的广泛范围,本范围综述特意聚焦于一组预定义的化学污染物,即镉(Cd)、铅(Pb)、汞(Hg)、镍(Ni)、多环芳烃(PAHs)和丙烯酰胺。选择这些污染物是因为它们代表了食用昆虫相关的两条主要污染途径:环境或基质相关积累(Cd、Pb、Hg、Ni)和热处理加工诱导污染物(PAHs和丙烯酰胺)。其他重要危害,包括砷、霉菌毒素、农药残留、兽药残留、二噁英和多氯联苯(PCBs)、过敏原、抗营养因子和微生物危害,被认为超出了本综述的预定义范围,因为它们涉及不同的污染来源、分析方法、毒理学终点和监管风险评估框架,需要单独的证据综合。确保整个供应链(从野生采集或养殖到加工和储存)的食品安全对于消费者信心和昆虫可持续融入食品系统至关重要。最近的综述进一步强调了昆虫蛋白供应链中可追溯性、欺诈预防和监管监督的重要性,以加强消费者保护并促进昆虫基食品的商业化。许多国家缺乏标准化的价值链法规,特别是发展中地区,对安全和贸易构成挑战。解决这些问题需要严格的监测和测试协议,以及为金属污染物和其他化学危害明确定义的监管限值或产品规格。科学家、政策制定者和行业利益相关者之间的合作对于制定基于证据的指导、加强质量控制和支持昆虫基蛋白质的可持续生产同时最小化污染物暴露至关重要。本范围综述旨在梳理和综合关于食用昆虫中六种选定化学污染物(Cd、Pb、Hg、Ni、PAHs和丙烯酰胺)发生情况和潜在食品安全影响的现有证据,同时识别当前知识空白并讨论与未来风险评估相关的考虑因素。考虑到昆虫基食品的工业化生产和加工日益增长,这些污染物代表了需要进一步表征的重要毒理学问题。因此,本工作不构成EFSA定义的正式定量风险评估,因为它不涉及暴露建模、暴露限值(MOE)计算或完整风险表征。相反,它提供了一种证据映射方法,旨在识别数据空白、支持危害识别、总结与现有监管和毒理学参考值相关的污染物发生情况,并为未来结构化的风险评估框架提供信息,该框架包括膳食暴露评估和风险表征,以促进食用昆虫的可持续消费。
2 方法
2.1 一般程序
本研究的目的是系统地识别、分类和综合关于食用昆虫中金属污染物(Cd、Hg、Ni、Pb)和加工诱导污染物(丙烯酰胺和PAHs)发生情况的现有文献。按照乔安娜·布里格斯研究所(JBI)的证据综合方法进行了范围综述,旨在系统映射现有证据、表征化学污染物发生情况并识别与未来风险评估方法相关的研究空白。综述方案预定义了综述目标、纳入标准、检索策略、研究选择过程、数据提取和证据综合方法。综述根据PRISMA范围综述(PRISMA-ScR)报告,并在开放科学框架(OSF)上注册(https://doi.org/10.17605/OSF.IO/928RY)。
2.2 信息来源和检索策略
在电子数据库MEDLINE(通过PubMed)和Scopus中进行了文献检索,以及通过Google Scholar进行灰色文献检索。通过手动筛选选定文章的参考文献列表确定了额外研究。检索于2025年4月3日和11日进行。检索策略由两位专家制定,并通过与整个研究团队的讨论进行完善。从医学主题词表(MeSH)和健康科学描述词(DeCS)中选择了描述词,并针对每个数据库进行了调整。应用布尔运算符,使用OR合并每个概念内的同义检索词,使用AND合并不同概念组。检索语法根据每个数据库的索引特征和检索功能进行了调整。完整检索策略见表A1。
2.3 研究问题
本范围综述由PCC框架(人群、概念、背景)指导,如下所示:人群(P):消费昆虫蛋白的个体;概念(C):与昆虫蛋白相关的化学污染,重点强调金属污染物(Cd、Hg、Ni、Pb)和加工诱导污染物(丙烯酰胺和PAHs),包括其识别、表征和相关的潜在健康风险;背景(C):昆虫基食品的生产和消费,涵盖不同的生产系统和污染来源(自然与加工相关),以及与其他动物蛋白来源的比较。如果研究是原始研究文章(观察性或实验性),涉及昆虫蛋白中的化学污染物,则视为合格。因此,本范围综述的指导研究问题是:“关于食用昆虫中金属污染物(Cd、Hg、Ni、Pb)和加工诱导污染物(丙烯酰胺和PAHs)的发生情况,有哪些现有证据?这些污染物如何与食品安全和潜在人类健康影响相关?”
2.4 纳入和排除标准
本范围综述包括具有观察性或实验性设计的原始定量研究,如相关、生态、队列和横断面研究。合格的研究是那些评估了拟供人类食用的昆虫基产品中化学污染物(即Cd、Hg、Ni、Pb以及丙烯酰胺和PAHs)存在情况的研究。排除标准包括:(1)非原始定量研究(如文献综述、范围综述、系统综述、社论、致编辑信、会议摘要、意见书、书籍、学位论文);(2)使用定性设计(如访谈或案例报告);(3)研究非拟供人类食用的昆虫物种(如用于动物饲料、农业或工业目的的昆虫);(4)未评估拟供人类食用的昆虫基产品中的目标化学污染物(Cd、Hg、Ni、Pb、丙烯酰胺或PAHs);(5)在人工实验条件下评估污染,包括使用实验性污染饲料或故意升高污染物或其前体水平的研究,因为这些条件不反映真实生产或加工场景。涉及砷、霉菌毒素、农药、兽药残留、二噁英、PCBs、过敏原、抗营养因子或微生物危害的研究也被排除,因为这些危害超出了本综述的范围,本综述仅限于六种食品化学污染物(Cd、Pb、Hg、Ni、PAHs和丙烯酰胺)。
2.5 研究选择
所有研究以RIS格式导出并导入Rayyan应用程序(Rayyan Qatar Computing Research Institute)进行系统综述管理。研究选择过程(总结于PRISMA-ScR流程图;图1)遵循两阶段方法以确保一致性。在第一阶段,两位评审员独立根据预定义的纳入标准筛选所有参考文献的标题和摘要。不符合纳入标准的文章被丢弃。在第二阶段,同一评审员将纳入标准应用于选定文章的全文本,以确定其最终纳入资格。全文本阶段排除的原因根据预定义纳入标准记录并总结于图1。在分歧情况下,在两个阶段中进行讨论直至两位评审员达成共识。在无法达成共识的情况下,由第三位评审员做出最终决定。
2.6 数据提取
在Excel 2013中开发了结构化数据提取表,包括以下变量:年份、作者、研究国家、标题、目标、样本类型、昆虫物种、来源、目标污染物、污染物检测分析方法、主要结果和法律参考(表A2)。为确保评审员之间的一致性,在数据提取前进行了校准练习。
3 结果
文献中报告的风险评估指标在不同研究中差异较大,包括定量暴露和风险相关方法,如估计每日摄入量(EDI)、与可耐受每日摄入量(TDI)或可耐受每周摄入量(TWI)的比较、目标风险商(THQ)、暴露限值(MOE)和目标癌症风险(TR)估计。在大多数情况下,暴露评估基于假设的消费场景与测量的污染物浓度相结合。一些研究将估计摄入量与已建立的毒理学参考值进行比较,以提供潜在健康风险的初步指示。然而,不同研究间观察到方法学异质性,特别是在消费假设、体重参数、毒理学参考值的选择以及污染物浓度的报告基础上。这种变异性限制了研究间风险指标的直接可比性。尽管存在方法学差异,现有证据一致地将风险评估指标用作筛查工具,以将污染物发生情况置于背景中,而非确定明确的健康风险。在本范围综述中,这些方法被描述以表征文献中报告的风险评估策略范围,而不执行独立的定量风险表征。只要可能,污染物浓度以原始研究中指定的基础报告(干重dw;湿重ww)。当原始研究未明确说明浓度是否以干重或湿重表示时,数值按原始出版物中提供的方式呈现。纳入研究的结果概述以及各污染物的研究数量和浓度范围见表1。以下按污染物组呈现结果。
3.1 金属
3.1.1 镉(Cadmium)
纳入的研究包括在受控生产条件下实验性饲养的昆虫和市售昆虫产品,二者在镉(Cd)污染的潜在来源上可能不同。在解释报告浓度时应考虑这些差异。镉(Cd)是研究最广泛的金属污染物,研究涵盖欧洲、非洲、亚洲和北美。尽管昆虫物种、生产系统、饲养基质、地理来源、报告单位和暴露评估方法存在显著异质性,但在镉(Cd)发生情况、生产系统影响、环境暴露、加工实践对镉(Cd)积累的影响以及相关膳食风险方面出现了一些一致模式。在欧洲,Gori等人(2025)分析了欧洲电商平台销售的52种昆虫基产品,包括16种粉末/全昆虫、15种咸味零食、15种甜味零食和6种意大利面。仅将10种完全由昆虫材料(粉末或全昆虫)组成的产品与相关实施法规(CIRs)根据昆虫物种和食品类别(冷冻、干燥或粉末)设定的可耐受限值进行比较。结果显示,一份黄粉虫(T. molitor)样品超过了镉(Cd)限值。四份样品超过了动物源性原料设定的最大水平(0.05 mg/kg)。然而,所有测量的镉(Cd)浓度仍低于《欧盟委员会法规(EU)2023/915》中为甲壳类动物(0.50 mg/kg)、头足类动物(1.0 mg/kg)和双壳软体动物(1.0 mg/kg)设定的监管基准值。尽管存在超标情况,但消费这些产品估计的镉(Cd)每周摄入量较低,介于TWI(2.5 μg/kg体重/周)的<0.01%至7.86%之间,表明在假设消费场景下膳食暴露有限。仍应考虑累积膳食暴露,特别是在频繁消费者和儿童等脆弱人群中。Truzzi等人(2019)研究了黄粉虫(T. molitor)幼虫,饲养4个月于有机小麦粉或有机麦粉,单独使用或与逐渐增加比例的有机橄榄渣(25%、50%、75%)混合。镉(Cd)浓度范围为0.008至0.016 mg/kg ww,有机麦粉呈现最高水平,橄榄渣呈现最低水平。饲料与幼虫中镉(Cd)含量之间无统计学显著相关性,生物积累因子(BAF)接近1,表明积累最小。镉(Cd)浓度仍低于现行EU法规中为食品污染物设定的最大水平。Poma等人(2017)分析了蜡螟(G. mellonella)幼虫、飞蝗(L. migratoria)成虫、黄粉虫(T. molitor)幼虫和小粉虫(A. diaperinus)幼虫,以及在比利时销售的昆虫基产品,如蝗虫和水牛虫基“bugballs”、蟋蟀炸丸和水牛虫基“bugburger”。所有样品中镉(Cd)检测水平低于0.06 mg/kg ww,远低于EU法规为食品污染物设定的最大水平。Holowaty等人(2024)分析了法国零售市场和在线供应商的市售干燥昆虫,包括蟋蟀(A. domesticus)、黄粉虫(T. molitor)、蚂蚁(Atta laevigata)、水虫(Nepidae)、蝗虫(L. migratoria)、蝎子(Heterometrus longimanus)和捕鸟蛛(Haplopeima albostriatum)。使用JECFA的镉(Cd)暂定可耐受每月摄入量(PTMI)25 μg/kg体重/月(约0.82 μg/kg体重/天),计算了60 kg成人和18 kg儿童对应的最大估计每日消费量。基于这些估计,大多数昆虫,特别是蟋蟀、黄粉虫和蝗虫,可以在达到PTMI衍生参考摄入量之前以相对大量消费(约1000–100,000个体),而蝎子的估计消费阈值显著较低(成人12–32;儿童4–10)。蝗虫的估计消费阈值也低于大多数其他昆虫(成人约2225),表明镉(Cd)含量在不同物种间差异较大,可能影响估计的膳食暴露。Van Der Fels-Klerx等人(2020)评估了饲养于含3%–6%碎包装材料基质上的黑水虻(H. illucens)幼虫中镉(Cd)的积累。当基质中镉(Cd)含量为动物饲料EU最大允许水平(0.25 mg/kg)的0.5倍时,幼虫积累镉(Cd)高达9.5±3.6倍,表明受污染基质可显著增加黑水虻(H. illucens)幼虫中镉(Cd)浓度。Muhammad等人(2022)分析了尼日利亚Dutsin-Ma采集的蚱蜢(Zonocerus variegatus)、鱼苗(Oreochromis niloticus)、白蚁(Macrotermes bellicosus)和蝗虫(Schisocerca gregaria)。Z. variegatus呈现最高镉(Cd)含量(7.11±0.89 mg/kg),其次为O. niloticus(5.78±0.75 mg/kg)、S. gregaria(3.51±1.62 mg/kg)和M. bellicosus(1.74±0.00 mg/kg)。目标风险商(THQ)在几个物种中超过安全阈值1,特别是儿童,表明慢性镉(Cd)暴露可能带来潜在健康问题。在Z. variegatus中,THQ成人1.16,儿童4.05;O. niloticus分别0.79和2.77;M. bellicosus 0.28和0.99;S. gregaria 0.57和2.00。此外,镉(Cd)的癌症风险(TR)值被分类为中度,表明长期暴露下癌症发展概率不可忽略。Badanaro等人(2022)调查了多哥12种食用昆虫物种,鞘翅目(Cybister tripunctatus, Gnathocera trivittata, G. impressa, G. varians, Rhabdotis sobrina, Pachnoda cordata, P. marginata, Sternocera interrupta)、等翅目(M. bellicosus)和直翅目(Acanthacris ruficornis, Kraussaria angulifera, Brachytrupes membranaceus)。镉(Cd)浓度范围为0.016至0.504 mg/kg,最高值出现在C. tripunctatus,略超过EU最大限值0.5 mg/kg。这些发现表明大多数物种低于所选监管基准值,而偶尔的超标(如C. tripunctatus)强调了监测的必要性,特别是当昆虫频繁或大量消费时。环境暴露在镉(Cd)积累中起关键作用,如Mwelwa等人(2023)所示,他们在赞比亚采矿影响区域研究了土壤-植物-食用昆虫-人类食物链中镉(Cd)的生物转移。在距采矿点60 km梯度上(1.5、16.5、31.5、46.5、61.5 km采样),土壤中镉(Cd)水平在最近采矿活动的点最高(1.5 km处0.006 μg/mg),随距离逐渐下降,61.5 km处0.002 μg/mg。这一空间趋势反映在昆虫样品中,表明环境污染强烈影响食用昆虫中镉(Cd)积累,进而影响潜在人类暴露。收获后加工可显著降低食用昆虫中镉(Cd)暴露,如Murefu等人(2023)报告,莫帕内毛虫(Gonimbrasia belina)最初含4.59–5.88 mg/kg Cd,经木炭焙烤和日晒后急剧降至0.04 mg/kg。这些发现强调了适当加工方法在减轻昆虫消费相关重金属风险中的关键作用。Kolakowski等人(2021)分析了加拿大市场来源的蟋蟀(n=15)和蚕蛹(n=4),包括全干燥昆虫、粉末和昆虫基产品如蛋白棒。所有蚕蛹基产品中未检测到镉(Cd),而蟋蟀基样品持续含有可测量镉(Cd)浓度,范围0.031至0.23 mg/kg,均值0.083 mg/kg。这些发现与早期报告食用昆虫中镉(Cd)浓度低于0.03 mg/kg的研究形成对比,表明昆虫物种和产品形式可能影响镉(Cd)暴露。尽管食用昆虫的特定监管限值仍有限,但检测浓度通常低于EU法规为食品污染物设定的范围。其他涉及多大陆的研究包括Charlton等人(2015),分析了来自英国、加纳、马里和中国的蝇幼虫(Musca domestica, Calliphora vomitoria, Chrysomya spp., H. illucens)。所有干燥昆虫样品中检测到镉(Cd),最高浓度出现在M. domestica(625至723 μg/kg),超过动物饲料最大水平500 μg/kg。其他物种中镉(Cd)浓度低于此限值。作者将M. domestica中升高的镉(Cd)水平归因于来源地区的环境污染、工业活动和农业实践,强调了需要为昆虫饲料设定最大镉(Cd)浓度以减轻沿食物链的污染。K?hler等人(2019)分析了四种昆虫物种:孟买蝗虫Patanga succincta、金龟子Holotrichia sp.、家蟋蟀A. domesticus和桑蚕Bombyx mori。所有四种物种购自著名旅游区的街头小贩(SH),另从曼谷市中心超市(SM)获得蟋蟀和蚕样品(各15 g净重,原味箔包装)。所有昆虫样品中镉(Cd)水平低于0.005 mg/100 g。所有昆虫样品的重金属含量低于饲料原料和全价饲料适用最大监管限值。街头小贩与超市来源昆虫之间镉(Cd)含量无显著差异。重金属积累低,镉(Cd)水平低于适用监管限值,支持分析样品符合相关污染物标准。Sikora等人(2023)报告,2021年从EU注册在线商店购买了14种昆虫基产品,包括小粉虫(A. diaperinus)、黄粉虫(T. molitor)、家蟋蟀(A. domesticus)、飞蝗(L. migratoria)和家蚕(B. mori)。12种产品拟供人类消费,2种指定为动物饲料。大多数产品基于EU注册为新型食品的昆虫物种,但基于未受EU法律监管的蚕(B. mori)产品仍可从注册零售商处购买。每个样品制备三个重复,各重1.000 g。分析昆虫中镉(Cd)中位数为0.0026 mg/100 g。此外,所有昆虫物种始终低于EFSA设定的镉(Cd)最大允许水平。这表明EU市售食用昆虫基产品在有毒金属、类金属和稀土元素污染方面普遍符合适用监管限值。另一方面,Kose?ková等人(2022)分析了共14个样品,包括市售蟋蟀粉(n=3)和养殖昆虫物种:家蟋蟀A. domesticus成虫(n=3)、黄粉虫T. molitor幼虫(n=3)、沙漠蝗虫S. gregaria成虫(n=2)和超级蠕虫Zophobas morio幼虫(n=3)。样品购自南摩拉维亚地区的零售超市和宠物店。食用昆虫样品中镉(Cd)水平(mg/100 g dw)报告如下:蟋蟀粉(来自A. domesticus)0.002–0.01 mg/100 g,家蟋蟀(A. domesticus)0.004–0.006 mg/100 g,黄粉虫(T. molitor)0.008–0.014 mg/100 g,沙漠蝗虫(S. gregaria)0.003–0.008 mg/100 g,超级蠕虫(Z. morio)0.002–0.003 mg/100 g。尽管最大监管水平通常以鲜重(fw)设定,但本研究中报告的各种值仍低于所选监管基准值,表明镉(Cd)浓度低于这些基准。此外,另一项研究Marzoli等人(2023)分析了家蚕(B. mori)及其衍生产品,包括蛹、蛹油和脱脂蛹粉。所有样品中检测到镉(Cd),范围0.021至0.45 mg/kg,最高浓度出现在脱脂蛹粉,表明加工可调节蚕衍生产品中重金属含量。在B. mori中,通过土壤、饲料、空气和处理相关(操作)来源以及微生物和化学途径的潜在镉(Cd)污染仍低于适用监管限值。在亚洲,特别是中国,Z.-S. Zhang等人(2009)研究了土壤-植物-昆虫食物链中镉(Cd)的动态,表明植物是主要积累点。土壤镉(Cd)浓度显著升高,比背景值高149倍,导致植物中显著积累,浓度因子(CF)为6.82,平均浓度203.4 mg/kg,但物种间变异性大。这表明镉(Cd)易于从土壤转移到植物,是该子系统中最有效积累的金属之一。随后,镉(Cd)向昆虫的转移更有限,植食性昆虫CF为2.01,肉食性昆虫为0.48,表明沿营养级逐渐下降。昆虫物种间镉(Cd)浓度无显著差异(F=1.616,p=0.212),表明该水平暴露相对均匀。与此一致,Kim等人(2020)研究了韩国Jangseong农场采集的飞蝗(L. migratoria),比较以玉米和小麦饲养的个体。以玉米为食的蝗虫中检测到可检测镉(Cd)水平(0.03 mg/kg),而以小麦为食的则未检测到。这些结果强调了饲养基质在调节镉(Cd)积累中的重要作用,可能反映了与每种饲料来源相关的土壤和植物污染差异。尽管如此,所有测量浓度仍低于韩国为食用昆虫设定的监管限值(0.05–0.3 mg/kg)。同样,Hyun等人(2012)报告了在韩国受控饲养条件下稻蝗(Oxya chinensis formosana)中镉(Cd)浓度低(0.002–0.005 mg/100 g),进一步支持了生产系统在最小化污染中的作用。Soren等人(2021)分析了印度阿萨姆邦Bodo部落消费的Tarbinskiellus portentosus和Schizodactylus monstrosus,结果显示T. portentosus中镉(Cd)为0.015 ppm,S. monstrosus为0.004 ppm。尽管未应用监管限值,但作者认为这些值可能反映环境污染,并建议谨慎。Kitahara等人(2022)评估了日本14种市售食用昆虫,包括甲虫、蟋蟀、蚕蛹和蝎子。79%的样品中检测到镉(Cd),中位数和最大浓度分别为0.01和0.82 ppm。最高镉(Cd)浓度出现在亚洲森林蝎子(0.82 ppm),超过大米镉(Cd)限值(0.4 ppm),但根据FAO标准,大米中镉(Cd)浓度超过0.2 mg/kg可能对人类构成风险。然而,作者强调该物种消费频率相对较低,减轻了对人类健康的直接风险。现有证据一致表明,在受控养殖条件下,食用昆虫中镉(Cd)浓度普遍较低,通常保持在当前监管比较值范围内。研究间变异性主要与环境污染、饲养基质、昆虫物种相关,加工实践影响较小。定量暴露评估通常表明在典型消费场景下膳食暴露有限,尽管存在孤立超标,这支持了随着食用昆虫生产和商业化继续扩大,需要持续监测。
3.1.2 镍(Nickel)
镍(Ni)浓度在市售昆虫产品和养殖食用昆虫中均有研究,另外来自环境污染区域和收获后加工研究的额外证据。尽管镍(Ni)浓度随昆虫物种、产品配方和环境条件而变化,但现有证据普遍表明在受控养殖条件下积累低,膳食暴露有限。在欧洲市场,Gori等人(2025)分析了通过电商销售的昆虫基产品,包括粉末和全昆虫。昆虫含量较高(51%–90%)的产品呈现最高镍(Ni)浓度,均值2.23±0.3 mg/kg,而昆虫含量较低的产品范围为0.42至0.69 mg/kg。这些差异不能仅归因于昆虫成分,表明其他成分或加工因素可能影响镍(Ni)水平。尽管在大多数审查研究时食品中镍(Ni)尚无监管限值,但观察到的浓度超过了动物源性产品中典型报告的水平,与镍(Ni)丰富的蔬菜和豆类相当。EDI值达到EFSA设立的TDI(13 μg/kg体重/天)的7.38%,最高暴露出现在消费含飞蝗(L. migratoria)产品的幼儿中。值得注意的是,12.3%的MOE值低于30,表明对敏感人群的潜在担忧,特别是来自黄粉虫(T. molitor)、家蟋蟀(A. domesticus)、飞蝗(L. migratoria)和小粉虫(A. diaperinus)的样品。此后,欧盟委员会法规(EU)2024/1987通过修订法规(EU)2023/915为某些食品设定了镍(Ni)最大水平,但尚未为食用昆虫设定具体最大水平。在受控养殖系统中,黄粉虫(T. molitor)幼虫中镍(Ni)积累低。Truzzi等人(2019)报告浓度范围为0.03至0.63 mg/kg ww,饲料成分(有机麦粉、小麦粉和橄榄加工副产品)与幼虫镍(Ni)水平之间无显著相关性。生物积累因子(BAF)范围为0.17至1.18(dw),表明生物积累可忽略。尽管食品中镍(Ni)尚无监管限值,但这些发现表明,消费在测试基质上饲养的幼虫相关的镍(Ni)暴露可能有限,强调了昆虫养殖中饲料选择的重要性。Poma等人(2017)报告了所有分析的昆虫物种(G. mellonella, L. migratoria, T. molitor, A. diaperinus)以及在比利时商业化的昆虫基产品中镍(Ni)的存在。所有情况下浓度低于0.28 mg/kg ww。在未加工昆虫中,镍(Ni)含量反映有限的生物积累,而在加工产品如“bugballs”和炸丸中,较低水平归因于昆虫比例降低(约15.8%)和天然低镍(Ni)成分的加入。这些发现表明基质组成和产品配方均影响镍(Ni)含量,尽管观察到的水平低,表明对人类消费风险最小。与受控养殖系统相比,环境污染可显著影响食用昆虫中镍(Ni)积累。Mwelwa等人(2023)研究了赞比亚采矿影响区域土壤-植物-食用昆虫-人类食物链中镍(Ni)的生物转移。沿采矿点60 km梯度采集毛虫、白蚁、蚱蜢等当地消费昆虫。如镉(Cd)所示,土壤镍(Ni)浓度在最近采矿活动处最高(1.5 km处31.45 μg/mg),随距离