辣木葉中重金屬元素含量分析

劉小瓊 李守嶺 王應清 李國明 王曉媛 李慶聰

摘要 為了研究辣木老葉、成葉、嫩葉中5種重金屬元素As、Hg、Pb、Cd、Cr的含量，了解辣木葉作為蔬菜食品的安全性，采用原子熒光光譜分析法、原子吸收分光光度法分別檢測了辣木老葉、成葉、嫩葉中重金屬元素As、Hg、Pb、Cd、Cr.檢測結果與食品安全國家標準進行比較。試驗結果表明：辣木葉片中重金屬元素As、Hg、Pb、Cd、Cr含量均未超出食品安全國家標準的限量值，重金屬元素As、Hg、Pb、Cd、Cr含量總體呈現(xiàn)成葉>老葉>嫩葉的趨勢，老葉、成葉、嫩葉之間重金屬元素Hg、Pb、Cd、Cr含量差異顯著（p<0.05）。研究結論：辣木葉重金屬污染小，安全性高，能夠作為一種生態(tài)、無公害的優(yōu)質綠色食品原料。

關鍵詞 辣木;老葉;成葉;嫩葉;重金屬元素

辣木（Moringa oleifera Lam.）亦稱油辣木、鼓槌樹，為辣木科辣木屬植物，屬于小喬木植物，原產于北印度亞喜馬拉雅區(qū)域，為多年生熱帶落葉喬木，廣泛種植在亞洲和非洲熱帶和亞熱帶地區(qū)，全世界約有13個辣木品種[1]。中國引種栽培了印度傳統(tǒng)辣木、印度改良辣木和非洲辣木3個品種，主要分布在云南、貴州、廣東、廣西、海南、臺灣等省區(qū)，已形成了規(guī)模化的原料種植基地[2]。辣木是一種營養(yǎng)豐富、功能多樣的植物，綜合利用價值高，葉片、嫩莢、嫩梢常作為新鮮蔬菜供應市場，對保護肝臟、抗腫癌、預防治療高血壓和糖尿病等均有良好作用，也可作為食品和藥品的加工原料等，是藥食同源的植物，其營養(yǎng)價值和藥用價值已被廣泛開發(fā)利用[3-6]。據(jù)研究報道，辣木葉中含有大量的蛋白質、維生素A、維生素C、維生素E、維生素B6、β-胡蘿卜素，另外含有大量元素N、P、K和礦質元素Ca、Mg、Mn、Fe、Cu、Zn及人體無法自行合成的必需氨基酸。辣木葉因含有較為全面的營養(yǎng)成分，具有很高的營養(yǎng)價值，在國內外引起了廣泛關注[7-10]。近年來，隨著生態(tài)環(huán)境的改變，重金屬等無機外源性污染物容易通過土壤、空氣、水及肥料引入到辣木中，從而使辣木葉中含有微量的重金屬元素，甚至造成辣木葉的污染。然而，對辣木葉中重金屬的分析檢測研究工作開展的較少。本文對辣木老葉、成葉、嫩葉中重金屬元素進行分析，對安全風險進行評估，研究結果為辣木的安全風險控制提供數(shù)據(jù)參考基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實驗材料

取自云南省德宏熱帶農業(yè)科學研究所辣木實驗基地（N24.026°E97.85°），辣木品種為PKM1。該基地位于低山丘陵區(qū)，屬南亞熱帶季風性氣候，全年分旱、雨兩季，基本無霜，年平均氣溫20.8℃，年極端最高氣溫34.1℃，年極端最低氣溫5.5℃，年降水量1394.8mm，年平均日照時數(shù)2330h，土壤類型為壤土。

1.1.2 儀器與試劑

儀器 移液槍（梅特勒托利多儀器公司）、MARS微波消解儀（美國CEM公司）、Labonova smart純水儀（Think-lab公司）、PinAAcle 900F原子吸收分光光度計（PE公司）、AFS930雙道順序注射原子熒光光度計（北京吉天有限公司）及其它常規(guī)玻璃儀器。

試劑：砷（As）元素標準溶液、汞（Hg）元素標準溶液、鉛（Pb）元素標準溶液、鎘（Cd）元素標準溶液、鉻（Cr）元素標準溶液（購于習家標準物質中心），硝酸、高氯酸、氫氟酸均為優(yōu)級純，氫氧化鈉、氫氧化鉀、硼氫化鉀、硫脲、鹽酸、硝酸鎂、氧化鎂、抗壞血酸為分析純。實驗室用水為超純水。

1.2 方法

1.2.1 樣品采集

2015年10月當辣木抽嫩梢時，隨機選取1年生辣木21株，每7株采摘老葉樣品1份、成葉樣品1份和嫩葉樣品1份，每份3個重復，所采辣木葉片迅速帶入實驗室內用蒸餾水清洗干凈，于105℃烘箱殺青30 min，然后調至50℃直至烘干，用高速粉碎機研磨成200～300目粉末備用。

1.2.2 樣品指標測定及分析

對辣木老葉、成葉、嫩葉分別測定其As、Hg、Pb、Cd、Cr 5種重金屬元素指標，其中，總砷、總汞含量采用原子熒光光譜法測定，Pb、Cd、Cr元素含量采用原子吸收分光光度法測定;分別參照GB 5009.11-2003《食品中總砷和無機砷的測定》[11]、GB 5009.17-2003《食品中總汞及有機汞的測定》[12]、GB 5009.12-2010《食品中鉛的測定》[13]、GB5009.15-2014《食品中鎘的測定》[14]、GB5009.123-2014《食品中鉻的測定》[15]。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析

運用Excel軟件對辣木葉片（老葉、成葉、嫩葉）中金屬元素含量的數(shù)據(jù)進行整理，運用SPSS19.0軟件進行差異性和相關性分析。

2 結果與分析

2.1 辣木葉中重金屬元素As、Hg含量分析

辣木老葉、成葉、嫩葉中重金屬As、Hg元素含量見圖1。老葉中As元素沒有檢出，嫩葉中Hg元素沒有檢出。As元素含量范圍為0.012 7～0. 0133 mg/kg，成葉中含量最高，為0.013 3 mg/kg。從圖1看出，老葉中As元素含量分別與成葉、嫩葉有顯著差異（p<0.05，下同），而成葉與嫩葉中As元素含量無顯著差異（p>0.05下同），老葉、嫩葉、成葉中As元素含量依次增加。Hg元素含量為0.0000～0.0623 mg/kg，成葉中含量最高，為0.0623mg/kg，成葉中Hg元素含量分別與老葉、嫩葉有顯著差異，而老葉與嫩葉中Hg元素含量無顯著差異，嫩葉、老葉、成葉中Hg元素含量依次增加。

參照食品安全國家標準《食品中污染物限量》（GB 2762-2017） [16]，葉菜蔬菜類重金屬元素As的限量值為4.00 mg/kg（表1），老葉、成葉、嫩葉均未超過限量值，成葉和嫩葉的As元素含量相差不大，老葉中As元素沒有檢出，安全風險較小。葉菜蔬菜類金屬元素Hg的限量值為0.08 mg/kg（表1），嫩葉中Hg元素沒有檢出，老葉和成葉中均未超過限量值，但成葉中Hg元素含量是嫩葉含量的3倍，存在一定的安全風險。

2.2 辣木葉中重金屬元素Pb、Cd和Cr含量分析

辣木老葉、成葉、嫩葉中重金屬Pb、Cd和Cr元素含量見圖2。Pb元素含量為0.0123～0.0243mg/kg，嫩葉、老葉、成葉中Pb元素含量依次增加，成葉中含量最高，為0.0243 mg/kg;Cd元素含量為0.0000～0.0023 mg/kg，成葉中含量最高，為0.0023 mg/kg，而嫩葉和老葉中未檢出;Cr元素含量0.1443～0.2233 mg/kg，嫩葉、成葉、老葉中Cr元素含量依次增加，老葉中含量最高，為0. 223 3 mg/kg。辣木老葉、成葉、嫩葉之間重金屬元素Pb、Cd、Cr含量差異顯著。

參照食品安全國家標準《食品中污染物限量》（GB 2762-2017）[16]，葉菜蔬菜類金屬元素Pb的限量值為2.40 mg/kg（表1），辣木老葉、成葉、嫩葉均未超過限量值，老葉、成葉、嫩葉中Pb元素含量相差不大，安全風險較小;葉菜蔬菜類金屬元素Cd的限量值為1.60 mg/kg（表1），成葉中未超過限量值，老葉、嫩葉中Pb元素沒有檢出.安全風險較小;葉菜蔬菜類金屬元素Cr的限量值為4.00 mg/kg（表1），老葉、成葉、嫩葉均未超過限量值，老葉、成葉、嫩葉的Cr元素含量相差不大，安全風險較小。

2.3 辣木葉中重金屬元素含量相關性分析

對辣木葉中5種重金屬元素含量進行相關性分析，結果見表2。從表2可知，As元素含量與Cr元素含量之間呈極顯著負相關，相關系數(shù)為-0.975;Pb元素含量與Hg、Cd元素含量之間呈顯著正相關，相關系數(shù)分別為0.761.0.684; Cd元素含量與Hg元素含量之間呈顯著正相關，相關系數(shù)為0. 976。除Cr元素之外，As元素含量與其他3種金屬元素含量之間相關性不顯著，Hg、Pb、Cd元素含量相互間呈顯著正相關。

3 討論與結論

對辣木老葉、成葉、嫩葉中5種重金屬元素檢測與分析結果表明，老葉中沒有檢測出重金屬元素As、Cd，嫩葉中沒有檢測出重金屬元素Hg，成葉中僅檢測出微量的重金屬元素As、Hg、Pb、Cd和Cr，均未超出食品安全國家標準《食品中污染物限量》（GB 2762-2017）中葉菜蔬菜類5種重金屬元素的限量值。除Cr元素外，成葉中其他4種重金屬元素As、Hg、Pb、Cd含量均為最高值;除As元素外，嫩葉中其他4種重金屬元素Hg、Pb、Cd、Cr含量均為最低值?？傮w上看，5種重金屬元素As、Hg、Pb、Cd、Cr含量呈現(xiàn)出成葉>老葉>嫩葉的趨勢，老葉、成葉、嫩葉之間重金屬元素Hg、Pb、Cd、Cr含量差異顯著，此與前人相關研究一致。如趙鴻杰等[17]對金花茶的研究顯示金花茶老葉中金屬元素Mn、Fe、Zn、Se的含量分別為238. 67 mg/hg、27.78 mg/hg、63. 67 mg/kg和0.442 mg/kg，老葉是嫩葉的1.97倍、3.01倍、5.31倍和4.42倍，老葉均比嫩葉高，并且差異顯著。秦玉燕等[18]龍州金花茶、黃花抱莖茶、金花茶、毛籽金花茶為研究對象，測定其老葉、嫩葉及對應土壤中Mg、Ca、Mn、Fe、Zn、Ni、Se、Pb、Cd、Hg、As共11種元素的含量。結果也表明，金花茶組植物老葉和嫩葉中金屬元素As、Hg、Pb、Cd含量差異顯著。As、Hg、Pb、Cd重金屬元素含量較低，均未達到無公害茶葉標準的限量值，其中老葉和嫩葉中各金屬元素含量差異較大，老葉中的Ca、Mn、Fe、Zn、Pb、Cd、Hg、As、Se元素含量均大于嫩葉。

相關性分析結果顯示，辣木葉片中As元素含量與Cr元素含量之間呈極顯著負相關，Hg、Pb、Cd元素含量相互間呈顯著正相關。Hg元素含量與As、Cr元素含量相關性不顯著，與Pb、Cd元素含量呈顯著正相關，說明As元素的積累依賴于Cr元素的積累，Hg元素的積累依賴于Pb、Cd元素的積累，為辣木的質量保證和質量控制提供了理論依據(jù)，確保辣木的安全性。

辣木葉片中檢測出微量的5種重金屬元素As、Hg、Pb、Cd和Cr含量均未超出食品安全國家標準《食品中污染物限量》（GB 2762-2017）中葉菜蔬菜類5種重金屬元素的限量值，因此可認為，在該區(qū)域中辣木葉片屬重金屬污染小，安全風險小，安全性高，適合作為一種生態(tài)、無公害的優(yōu)質綠色食品原料，進行綜合加工利用，生產開發(fā)辣木類相關系列產品，推動辣木產業(yè)的持續(xù)發(fā)展，并進一步開拓市場，促進地方經濟發(fā)展。

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