中国杭州鲜茶叶中全氟和多氟烷基物质(PFAS)的时空分布格局及其功能影响:三氟乙酸占主导与抗氧化活性降低

《Food Chemistry》:Spatiotemporal patterns and functional implications of PFAS in fresh tea leaves from Hangzhou, China: Dominant trifluoroacetic acid and diminished antioxidant activity

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月11日 来源:Food Chemistry 10.4

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  研究人员对来自中国典型绿茶产区的鲜茶叶中全氟和多氟烷基物质(PFAS)污染进行了表征;评估了PFAS对茶叶功能品质的负面影响;发现三氟乙酸(TFA)是茶叶中占主导的PFAS,在山区栽培地中累积更多;PFAS可能扰乱苯丙烷代谢途径并耗竭关键儿茶素,从而削弱茶叶的

  
研究人员对来自中国典型绿茶产区的鲜茶叶中全氟和多氟烷基物质(PFAS)污染进行了表征;评估了PFAS对茶叶功能品质的负面影响;发现三氟乙酸(TFA)是茶叶中占主导的PFAS,在山区栽培地中累积更多;PFAS可能扰乱苯丙烷代谢途径并耗竭关键儿茶素,从而削弱茶叶的抗氧化功能与健康效益;饮用春茶可减少PFAS摄入,因为春茶PFAS水平低于秋茶。
茶(Camellia sinensis L.)是全球消费最广泛的功能饮料之一,富含儿茶素、茶氨酸和咖啡因等生物活性成分,其抗氧化功能是健康效益的重要基础。已知茶树对无机氟具有强吸收积累能力,而全氟和多氟烷基物质(PFAS)与无机氟结构相似,含有高电负性CF键,短链、低分子量同系物具有中等亲水性,可能被茶树吸收。然而茶树能否像积累无机氟一样积累PFAS,以及PFAS是否影响茶叶功能品质,此前缺乏研究。PFAS作为持久性环境污染物,通过污染灌溉、生物固废施用和大气沉降进入农田系统,并在作物中富集,茶饮可能成为人体暴露途径。现有研究多限于商业包装茶,主要关注长链和部分短链同系物,对以三氟乙酸(TFA)为代表的超短链PFAS覆盖不足,且加工包装步骤引入混淆因素。因此,研究人员在杭州主要绿茶产区开展系统调查,旨在阐明鲜茶叶中PFAS的污染特征、时空来源、健康风险及其对茶叶功能品质的影响。该研究发表在《Food Chemistry》。

研究样本采自杭州27个茶园,涵盖路边、山麓和山坡三种地形,茶树品种和树龄一致。秋季(2024年10月)和春季(2025年5月)按五点法采集鲜茶叶(一芽二叶)和根际土壤。主要技术方法包括:采用液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)测定41种目标PFAS(包括TFA及美国EPA Method 1633规定的40种同系物);依据国家标准测定茶多酚、儿茶素和茶氨酸,并用DPPH自由基清除能力、总抗氧化能力(TAC)、羟自由基清除能力和总还原力评价抗氧化活性;用高效液相色谱(HPLC)测定苯丙烷途径中L-苯丙氨酸、反式肉桂酸、对香豆酸和咖啡酸;采用熵权法计算茶叶功能品质综合得分;用Monte Carlo模拟进行膳食暴露和健康风险评价;统计上使用主成分分析(PCA)、多元线性回归(MLR)、广义加性模型(GAM)和中介分析等。

研究结果如下:

3.1 分布与组成特征:所有茶叶样品普遍检出12种PFAS,TFA是绝对主导,中位浓度为351.04 ng/g,约占∑PFAS的97.5%,其次为全氟丁酸(PFBA)和全氟戊酸(PFPeA)。多数PFAS秋季浓度显著高于春季(1.5–2.1倍),PFBA相反;嫩叶中PFBA和长链PFCA积累较高;TFA在山坡茶园显著高于山麓和路边。

3.2 潜在来源和驱动因素:土壤中检出22种PFAS,以TFA、PFOA和PFNA为主。茶叶与土壤PFAS浓度显著正相关,TFA和PFBA的生物富集因子中位数分别为28和22,表明土壤是主要储库。PCA解析出三个来源:C5–C7短链PFCA代表大气沉降和农业输入;长链PFCA代表工业点源;TFA与PFBA组合代表短链替代品及前体物的广泛使用和环境迁移。

3.3 对茶叶功能品质的影响:相关和回归分析显示,TFA与咖啡因、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)和总多酚显著负相关;PFPeA显著降低表儿茶素(EC)、EGCG和表儿茶素没食子酸酯(ECG);TFA对EC有非线性影响且秋季效应更强。中介分析发现17条显著负向通路,EC和EGC是核心中介;秋季TFA通过降低EGCG和ECG分别削弱羟自由基和DPPH自由基清除能力。主成分回归显示以TFA正载荷、PFBA负载荷为特征的PC
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