孟加拉国加工食品中重金属污染及相关非致癌和致癌健康风险评估

《Journal of Food Composition and Analysis》：Assessment of Heavy Metal Contamination and Associated Non-carcinogenic and Carcinogenic Health Risks in Processed Foods from Bangladesh

　　

孟加拉国加工食品消费的增长因重金属污染风险而引发严重的公共卫生关切。本研究首次系统评估了32种市售加工食品中的六种重金属，即铅(Pb)、镉(Cd)、砷(As)、铬(Cr)、铜(Cu)和镍(Ni)，并评估了成人和儿童相关的致癌和非致癌健康风险。金属浓度通过电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定，健康风险则使用标准美国环保局(USEPA)指标进行估算，包括估计每日摄入量(EDI)、目标危害商数(THQ)、危害指数(HI)和目标癌症风险(TCR)。在多个产品类别中，特别是糖果和烘焙产品，Cr和Pb浓度超过了FAO/WHO允许限值。儿童在32种产品中有31种存在累积非致癌风险(HI>1)，而成人仅9种产品，表明儿童更为脆弱。此外，在多个类别中，儿童因Cr和Ni所致的致癌风险也超过了可接受阈值(TCR>1×10^-4)。这些发现突显了孟加拉国紧迫的食品安全问题，并强调需要更严格的监管控制、改进的生产实践以及持续监测加工食品中的重金属。

随着全球饮食习惯的改变，加工食品消费量显著增加，尤其在孟加拉国，快速城市化、收入增长和即食食品的普及推动了加工食品需求，但加工食品中的重金属污染问题日益严重。重金属如铅(Pb)、镉(Cd)、砷(As)、铬(Cr)、铜(Cu)和镍(Ni)可通过生产、加工或包装环节污染食品，长期摄入可能导致癌症、神经损伤、肾脏衰竭等健康问题。尽管已有研究关注鱼类、蔬菜等食品中的重金属，但对孟加拉国市售加工食品中重金属的系统评估及其对成人和儿童的健康风险研究仍十分有限。因此，研究人员在《Journal of Food Composition and Analysis》上发表了一项研究，旨在首次系统评估孟加拉国加工食品中六种重金属的污染水平，并评估其非致癌和致癌健康风险，填补相关研究空白。

为开展研究，研究人员采用了以下关键方法：样本采集自孟加拉国Jashore地区的零售店，共32种市售加工食品，涵盖烘焙、零食、巧克力糖果、乳制品和饮料五大类，每类产品选取多种品牌和批次，每产品混合三个批次制成复合样本。样品经湿法消解（HNO₃、H₂SO₄、HClO₄三酸混合）后，采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定Pb、Cd、As、Cr、Cu和Ni浓度。健康风险评估采用美国环保局(USEPA)标准方法，计算估计每日摄入量(EDI)、目标危害商数(THQ)、危害指数(HI)和目标癌症风险(TCR)。统计分析包括描述性统计、单样本t检验、Pearson相关分析和主成分分析(PCA)。

研究结果分以下几个部分阐述：

3.1 铬(Chromium, Cr)：检测显示，奶油卷和牛奶巧克力中Cr浓度最高，所有饮料样品均远超FAO/WHO推荐的0.05 mg/kg限值，表明加工污染和设备溶出可能是主要来源。

3.2 镍(Nickel, Ni)：Ni浓度范围从未检出(ND)到5.42 mg/kg，饮料和冰淇淋是最高风险来源，可能与调味剂、色素或设备污染有关。

3.3 铜(Copper, Cu)：Cu浓度在零食和饮料类别中最高，除巧克力外，其余类别均远超文献参考值，提示系统性污染。

3.4 铅(Lead, Pb)：Pb浓度在奶油卷、牛奶巧克力等产品中最高，多个类别超过FAO/WHO限值，反映本地生产条件导致铅污染严重。

3.5 Pearson相关分析：发现Cr和Pb之间存在强正相关(r=0.945)，表明两者可能具有共同污染来源；其他金属间相关性较弱。

3.6 主成分分析(PCA)：前两个主成分解释总方差的76.88%，其中Cr和Pb主要贡献PC1，Ni和Cu主要贡献PC2，样品分布显示奶油卷和牛奶巧克力与Pb和Cr强相关。

3.7 健康风险评估：
- 3.7.1 估计每日摄入量(EDI)：大多数产品中Cr、Ni、Pb的EDI值超过最大耐受每日摄入量(MTDI)，儿童EDI值普遍高于成人，尤以Cr和Pb突出。
- 3.7.2 非致癌健康风险：目标危害商数(THQ)显示，儿童在Cr和Pb的THQ值普遍高于1，危害指数(HI)表明32种产品中31种对儿童HI>1，而成人仅9种HI>1，表明儿童面临显著非致癌风险。
- 3.7.3 致癌健康风险：目标癌症风险(TCR)显示，儿童在Cr和Ni的TCR值在多个产品类别中超过可接受阈值(1×10^-4)，表明存在潜在致癌风险；而成人TCR值大多在可接受范围内。

讨论部分指出，Cr、Pb、Ni、Cu的超标可能源于加工过程污染、设备金属溶出、水质不佳及原料质量低劣。与孟加拉国其他环境介质（土壤、水、蔬菜）中重金属污染证据一致，表明食品供应链存在系统性污染。此外，研究还进行了敏感性分析，验证了在消费量变化情况下风险估计的稳健性。研究局限包括使用固定摄入率和体重值、样本量有限等，但整体发现对监管具有重要参考价值。

研究结论部分翻译如下：本研究提供了孟加拉国主要加工食品类别中六种重金属的首次系统评估，结合了污染数据以及对成人和儿童的非致癌和致癌风险评估。Cr和Pb是最令人担忧的金属，频繁超过FAO/WHO允许限值，糖果和奶油基烘焙食品是污染最严重的类别。风险评估揭示了明显的年龄差异：儿童面临显著高于成人的非致癌风险，且儿童因Cr和Ni所致的致癌风险需要特别关注。这些结果表明，长期食用某些加工食品可能对孟加拉国脆弱人群造成实质性健康负担。解决这一问题需要定期监测加工食品中的重金属、更严格地执行现有限值、并改进对生产原料、加工水和包装的控制。未来工作应扩大产品范围和样本量，直接对可疑污染点（设备、水和原料）进行采样以确认来源，并采用认证参考物质加强分析验证。这些证据将支持制定有针对性的、可执行的食品安全政策，以保护孟加拉国消费者，尤其是儿童。