辣木叶中重金属元素含量分析

刘小琼 李守岭 王应清 李国明 王晓媛 李庆聪

摘要 为了研究辣木老叶、成叶、嫩叶中5种重金属元素As、Hg、Pb、Cd、Cr的含量，了解辣木叶作为蔬菜食品的安全性，采用原子荧光光谱分析法、原子吸收分光光度法分别检测了辣木老叶、成叶、嫩叶中重金属元素As、Hg、Pb、Cd、Cr.检测结果与食品安全国家标准进行比较。试验结果表明：辣木叶片中重金属元素As、Hg、Pb、Cd、Cr含量均未超出食品安全国家标准的限量值，重金属元素As、Hg、Pb、Cd、Cr含量总体呈现成叶>老叶>嫩叶的趋势，老叶、成叶、嫩叶之间重金属元素Hg、Pb、Cd、Cr含量差异显著（p<0.05）。研究结论：辣木叶重金属污染小，安全性高，能够作为一种生态、无公害的优质绿色食品原料。

关键词 辣木;老叶;成叶;嫩叶;重金属元素

辣木（Moringa oleifera Lam.）亦称油辣木、鼓槌树，为辣木科辣木属植物，属于小乔木植物，原产于北印度亚喜马拉雅区域，为多年生热带落叶乔木，广泛种植在亚洲和非洲热带和亚热带地区，全世界约有13个辣木品种[1]。中国引种栽培了印度传统辣木、印度改良辣木和非洲辣木3个品种，主要分布在云南、贵州、广东、广西、海南、台湾等省区，已形成了规模化的原料种植基地[2]。辣木是一种营养丰富、功能多样的植物，综合利用价值高，叶片、嫩荚、嫩梢常作为新鲜蔬菜供应市场，对保护肝脏、抗肿癌、预防治疗高血压和糖尿病等均有良好作用，也可作为食品和药品的加工原料等，是药食同源的植物，其营养价值和药用价值已被广泛开发利用[3-6]。据研究报道，辣木叶中含有大量的蛋白质、维生素A、维生素C、维生素E、维生素B6、β-胡萝卜素，另外含有大量元素N、P、K和矿质元素Ca、Mg、Mn、Fe、Cu、Zn及人体无法自行合成的必需氨基酸。辣木叶因含有较为全面的营养成分，具有很高的营养价值，在国内外引起了广泛关注[7-10]。近年来，随着生态环境的改变，重金属等无机外源性污染物容易通过土壤、空气、水及肥料引入到辣木中，从而使辣木叶中含有微量的重金属元素，甚至造成辣木叶的污染。然而，对辣木叶中重金属的分析检测研究工作开展的较少。本文对辣木老叶、成叶、嫩叶中重金属元素进行分析，对安全风险进行评估，研究结果为辣木的安全风险控制提供数据参考基础。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 实验材料

取自云南省德宏热带农业科学研究所辣木实验基地（N24.026°E97.85°），辣木品种为PKM1。该基地位于低山丘陵区，属南亚热带季风性气候，全年分旱、雨两季，基本无霜，年平均气温20.8℃，年极端最高气温34.1℃，年极端最低气温5.5℃，年降水量1394.8mm，年平均日照时数2330h，土壤类型为壤土。

1.1.2 仪器与试剂

仪器 移液枪（梅特勒托利多仪器公司）、MARS微波消解仪（美国CEM公司）、Labonova smart纯水仪（Think-lab公司）、PinAAcle 900F原子吸收分光光度计（PE公司）、AFS930双道顺序注射原子荧光光度计（北京吉天有限公司）及其它常规玻璃仪器。

试剂：砷（As）元素标准溶液、汞（Hg）元素标准溶液、鉛（Pb）元素标准溶液、镉（Cd）元素标准溶液、铬（Cr）元素标准溶液（购于习家标准物质中心），硝酸、高氯酸、氢氟酸均为优级纯，氢氧化钠、氢氧化钾、硼氢化钾、硫脲、盐酸、硝酸镁、氧化镁、抗坏血酸为分析纯。实验室用水为超纯水。

1.2 方法

1.2.1 样品采集

2015年10月当辣木抽嫩梢时，随机选取1年生辣木21株，每7株采摘老叶样品1份、成叶样品1份和嫩叶样品1份，每份3个重复，所采辣木叶片迅速带入实验室内用蒸馏水清洗干净，于105℃烘箱杀青30 min，然后调至50℃直至烘干，用高速粉碎机研磨成200～300目粉末备用。

1.2.2 样品指标测定及分析

对辣木老叶、成叶、嫩叶分别测定其As、Hg、Pb、Cd、Cr 5种重金属元素指标，其中，总砷、总汞含量采用原子荧光光谱法测定，Pb、Cd、Cr元素含量采用原子吸收分光光度法测定;分别参照GB 5009.11-2003《食品中总砷和无机砷的测定》[11]、GB 5009.17-2003《食品中总汞及有机汞的测定》[12]、GB 5009.12-2010《食品中铅的测定》[13]、GB5009.15-2014《食品中镉的测定》[14]、GB5009.123-2014《食品中铬的测定》[15]。

1.2.3 数据分析

运用Excel软件对辣木叶片（老叶、成叶、嫩叶）中金属元素含量的数据进行整理，运用SPSS19.0软件进行差异性和相关性分析。

2 结果与分析

2.1 辣木叶中重金属元素As、Hg含量分析

辣木老叶、成叶、嫩叶中重金属As、Hg元素含量见图1。老叶中As元素没有检出，嫩叶中Hg元素没有检出。As元素含量范围为0.012 7～0. 0133 mg/kg，成叶中含量最高，为0.013 3 mg/kg。从图1看出，老叶中As元素含量分别与成叶、嫩叶有显著差异（p<0.05，下同），而成叶与嫩叶中As元素含量无显著差异（p>0.05下同），老叶、嫩叶、成叶中As元素含量依次增加。Hg元素含量为0.0000～0.0623 mg/kg，成叶中含量最高，为0.0623mg/kg，成叶中Hg元素含量分别与老叶、嫩叶有显著差异，而老叶与嫩叶中Hg元素含量无显著差异，嫩叶、老叶、成叶中Hg元素含量依次增加。

参照食品安全国家标准《食品中污染物限量》（GB 2762-2017） [16]，叶菜蔬菜类重金属元素As的限量值为4.00 mg/kg（表1），老叶、成叶、嫩叶均未超过限量值，成叶和嫩叶的As元素含量相差不大，老叶中As元素没有检出，安全风险较小。叶菜蔬菜类金属元素Hg的限量值为0.08 mg/kg（表1），嫩叶中Hg元素没有检出，老叶和成叶中均未超过限量值，但成叶中Hg元素含量是嫩叶含量的3倍，存在一定的安全风险。

2.2 辣木叶中重金属元素Pb、Cd和Cr含量分析

辣木老叶、成叶、嫩叶中重金属Pb、Cd和Cr元素含量见图2。Pb元素含量为0.0123～0.0243mg/kg，嫩叶、老叶、成叶中Pb元素含量依次增加，成叶中含量最高，为0.0243 mg/kg;Cd元素含量为0.0000～0.0023 mg/kg，成叶中含量最高，为0.0023 mg/kg，而嫩叶和老叶中未检出;Cr元素含量0.1443～0.2233 mg/kg，嫩叶、成叶、老叶中Cr元素含量依次增加，老叶中含量最高，为0. 223 3 mg/kg。辣木老叶、成叶、嫩叶之间重金属元素Pb、Cd、Cr含量差异显著。

参照食品安全国家标准《食品中污染物限量》（GB 2762-2017）[16]，叶菜蔬菜类金属元素Pb的限量值为2.40 mg/kg（表1），辣木老叶、成叶、嫩叶均未超过限量值，老叶、成叶、嫩叶中Pb元素含量相差不大，安全风险较小;叶菜蔬菜类金属元素Cd的限量值为1.60 mg/kg（表1），成叶中未超过限量值，老叶、嫩叶中Pb元素没有检出.安全风险较小;叶菜蔬菜类金属元素Cr的限量值为4.00 mg/kg（表1），老叶、成叶、嫩叶均未超过限量值，老叶、成叶、嫩叶的Cr元素含量相差不大，安全风险较小。

2.3 辣木叶中重金属元素含量相关性分析

对辣木叶中5种重金属元素含量进行相关性分析，结果见表2。从表2可知，As元素含量与Cr元素含量之间呈极显著负相关，相关系数为-0.975;Pb元素含量与Hg、Cd元素含量之间呈显著正相关，相关系数分别为0.761.0.684; Cd元素含量与Hg元素含量之间呈显著正相关，相关系数为0. 976。除Cr元素之外，As元素含量与其他3种金属元素含量之间相关性不显著，Hg、Pb、Cd元素含量相互间呈显著正相关。

3 讨论与结论

对辣木老叶、成叶、嫩叶中5种重金属元素检测与分析结果表明，老叶中没有检测出重金属元素As、Cd，嫩叶中没有检测出重金属元素Hg，成叶中仅检测出微量的重金属元素As、Hg、Pb、Cd和Cr，均未超出食品安全国家标准《食品中污染物限量》（GB 2762-2017）中叶菜蔬菜类5种重金属元素的限量值。除Cr元素外，成叶中其他4种重金属元素As、Hg、Pb、Cd含量均为最高值;除As元素外，嫩叶中其他4种重金属元素Hg、Pb、Cd、Cr含量均为最低值。总体上看，5种重金属元素As、Hg、Pb、Cd、Cr含量呈现出成叶>老叶>嫩叶的趋势，老叶、成叶、嫩叶之间重金属元素Hg、Pb、Cd、Cr含量差异显著，此与前人相关研究一致。如赵鸿杰等[17]对金花茶的研究显示金花茶老叶中金属元素Mn、Fe、Zn、Se的含量分别为238. 67 mg/hg、27.78 mg/hg、63. 67 mg/kg和0.442 mg/kg，老叶是嫩叶的1.97倍、3.01倍、5.31倍和4.42倍，老叶均比嫩叶高，并且差异显著。秦玉燕等[18]龙州金花茶、黄花抱茎茶、金花茶、毛籽金花茶为研究对象，测定其老叶、嫩叶及对应土壤中Mg、Ca、Mn、Fe、Zn、Ni、Se、Pb、Cd、Hg、As共11种元素的含量。结果也表明，金花茶组植物老叶和嫩叶中金属元素As、Hg、Pb、Cd含量差异显著。As、Hg、Pb、Cd重金属元素含量较低，均未达到无公害茶叶标准的限量值，其中老叶和嫩叶中各金属元素含量差异较大，老叶中的Ca、Mn、Fe、Zn、Pb、Cd、Hg、As、Se元素含量均大于嫩叶。

相关性分析结果显示，辣木叶片中As元素含量与Cr元素含量之间呈极显著负相关，Hg、Pb、Cd元素含量相互间呈显著正相关。Hg元素含量与As、Cr元素含量相关性不显著，与Pb、Cd元素含量呈显著正相关，说明As元素的积累依赖于Cr元素的积累，Hg元素的积累依赖于Pb、Cd元素的积累，为辣木的质量保证和质量控制提供了理论依据，确保辣木的安全性。

辣木叶片中检测出微量的5种重金属元素As、Hg、Pb、Cd和Cr含量均未超出食品安全国家标准《食品中污染物限量》（GB 2762-2017）中叶菜蔬菜类5种重金属元素的限量值，因此可认为，在该区域中辣木叶片属重金属污染小，安全风险小，安全性高，适合作为一种生态、无公害的优质绿色食品原料，进行综合加工利用，生产开发辣木类相关系列产品，推动辣木产业的持续发展，并进一步开拓市场，促进地方经济发展。

参考文献

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[15]中华人民共和围卫生部.GB5009. 123-2014.食品中铬的测定[S].北京：标准出版社，2014.

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