張文華,嚴(yán)紅光,茍體忠
(凱里學(xué)院 資源與環(huán)境研究所,貴州 凱里 556011)
藍(lán)莓葉具有較高的食用和藥用價值[1],藍(lán)莓葉含有維生素、氨基酸、礦物質(zhì)、粗蛋白、多糖、甾醇、萜稀及酚類物質(zhì),特別是藍(lán)莓葉富含多酚,Ehlenfeldt等[2-3],其多酚的抗氧化活性和清除自由基能力均顯著強(qiáng)于藍(lán)莓果實(shí)[3]。為此,對藍(lán)莓葉的研究與加工利用[4-11],已成為藍(lán)莓精深加工和產(chǎn)業(yè)鏈延申的一個重要鄰域。由于藍(lán)莓葉的生物學(xué)特性和食品營養(yǎng)特性,比較適合于用來加工成茶類食品[11-12]。然而藍(lán)莓葉在生長過程中會吸收環(huán)境中的重金屬元素,通過飲用會使藍(lán)莓葉茶中的重金屬向人體中遷移,危害人們的健康。根據(jù)國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB2762-2017《食品中污染物限量》和農(nóng)業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)NY659-2003《茶葉中鉻、鎘、汞、砷及氟化物限量》、NY/T288-2012《綠色食品茶葉》,對茶葉中重金屬元素的安全性評價,主要考慮具有顯著生物毒性的鉛、砷、鎘、鉻和銅等[13]。
貴州省麻江縣是我國南方最早引種栽培藍(lán)莓的地區(qū)之一,也是貴州省率先實(shí)施藍(lán)莓有機(jī)栽培的地區(qū),麻江藍(lán)莓已成為中國地理標(biāo)志產(chǎn)品[14]。由于在藍(lán)莓種植的早期,不同程度使用各種肥料、殺蟲劑、除草劑等,從而引入了外源重金屬,導(dǎo)致土壤開始遭受到了各種重金屬不同程度的污染,已有研究表明,黔東南州麻江縣藍(lán)莓種植基地土壤中存在有不同程度的重金屬污染[15],從而導(dǎo)致藍(lán)莓葉也存在重金屬污染風(fēng)險,值得研究。ICP-MS法廣泛運(yùn)用于測定藍(lán)莓、茶葉、油菜籽等的重金屬元素[14,16-17]測定,對果蔬食品開展重金屬污染分析與評價以保證消費(fèi)者的食物安全日益受到重視[19-21]。鑒于此,為全面了解貴州省麻江縣藍(lán)莓主要栽培區(qū)藍(lán)莓葉中重金屬污染情況,選擇麻江縣栽培面積較為集中的具有代表性的6個藍(lán)莓種植基地,在藍(lán)莓成熟時期采取這6個主要栽培區(qū)18件藍(lán)莓葉樣品,應(yīng)用ICP-MS分別測定藍(lán)莓葉中的5種重金屬元素含量,并采用單因子污染指數(shù)法對藍(lán)莓葉鉛、砷、鎘、鉻和銅5種具有顯著生物毒性的重金屬元素含量及污染程度進(jìn)行評價,以期為藍(lán)莓葉的綜合利用和污染防治提供參考。
樣品采摘區(qū)域?yàn)橘F州省麻江縣,樣本區(qū)為6個點(diǎn),每個點(diǎn)各取3個樣,共18件樣品,樣品采集點(diǎn)的經(jīng)緯度與海拔如表1所示。
表1 采樣點(diǎn)經(jīng)緯度及海拔Table 1 Latitude,longitude and altitude of sampling sites
表1(續(xù))
藍(lán)莓葉的采摘時間為2016年七月13日至19日,每個樣本點(diǎn)采摘葉片盡量保持成熟度、大小均一。在取樣點(diǎn)在采集葉片時,以取樣點(diǎn)的坐標(biāo)點(diǎn)為圓心點(diǎn),劃定直徑3m的圓圈,在圓圈包含的范圍內(nèi)采摘葉片。每個樣本點(diǎn)采摘的葉片用“四分法”縮分至1kg,裝入自封袋,每個藍(lán)莓種植基均采集3件樣本,六個藍(lán)莓種植基共采集樣本18袋,每袋樣本1kg。
每個1kg的樣本在實(shí)驗(yàn)用烘箱在105℃下干燥至恒重。將每個1kg樣本干燥的葉片用不銹鋼粉碎機(jī)處為成粉末,過35目篩(顆粒直徑<0.5mm),過篩粉末充分混合,用"四分法"縮分至10克,裝入密封袋,備用。葉片中的Pb、As、Cr、Cd、Cu、測定時,取干燥備用的樣品0.2g,用ICP-MS分析,分析方法見文獻(xiàn)[17],測定的數(shù)值為藍(lán)莓葉以干重計(jì)的重金屬含量。
1.3.1 單因子污染指數(shù)法
單因子污染指數(shù)法是目前國內(nèi)評價農(nóng)作物的污染指數(shù)運(yùn)用得最多的方法[17],污染指數(shù)越大,農(nóng)作物中重金屬的超標(biāo)率越高,農(nóng)作物污染程度越大,農(nóng)作物就越不安全,計(jì)算公式為:
式中:PI——單項(xiàng)污染指數(shù);Ci——為污染物i的實(shí)測值mg/kg;Si——為污染物i的最大限量值mg/kg (Pb參照GB2762-2017[21],As、Cr、Cd參照NY659-2003)[13],Cu參照NY/T288-2012《綠色食品茶葉》[23],其限量值見表2。其分級標(biāo)準(zhǔn)為PI≤0.7,清潔;0.7
3.0,重污染[18]。
采用SPSS 19.0對藍(lán)莓葉中的Pb、As、Cr、Cd和Cu等5種重金屬含量及其污染指數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
表2 藍(lán)莓葉中重金屬元素的限量標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Limit Standard of heavy metal elements in blueberry leaves /mg/kg
麻江藍(lán)莓主栽區(qū)藍(lán)6個樣點(diǎn)18件藍(lán)莓葉樣品中Pb、As、Cr、Cd和Cu的測定結(jié)果結(jié)果如表3所示。
表3 藍(lán)莓葉中重金屬元素含量Table 3 Heavy metal concentrations in blueberry leaf
由表3可知,6個藍(lán)莓基地藍(lán)莓葉中Pb、As、Cr、Cd和Cu的平均值變化差異不顯著,其值分別為1.2±0.4 mg/kg、4.4±0.2 mg/kg、0.7±0.6 mg/kg、0.0±0.0 mg/kg和3.9±0.6 mg/kg。
麻江6個藍(lán)莓主栽區(qū)藍(lán)莓葉中Pb、As、Cr、Cd和Cu等5種重金屬的單因子污染指數(shù)評價結(jié)果見表4。從表4可見,6個藍(lán)莓基地藍(lán)莓葉中平均As含量是茶葉限量標(biāo)準(zhǔn)值的2.2倍,而其他重金屬元素未超標(biāo)。Pi評價結(jié)果顯示,藍(lán)莓葉中的As已達(dá)中度污染水平,其他重金屬元素處于清潔水平。藍(lán)莓葉As污染較嚴(yán)重,有待進(jìn)一步對藍(lán)莓葉中As污染來源進(jìn)行深入研究,并從源頭上防止As污染,從而提高麻江藍(lán)莓的品質(zhì)。
表4 單項(xiàng)污染指數(shù)(PI)評價結(jié)果Table 4 Evaluation results of single pollution index(PI)
(1)6個藍(lán)莓基地藍(lán)莓葉中Pb、As、Cr、Cd和Cu的平均值變化差異不顯著,其值分別為1.2±0.4 mg/kg、4.4±0.2 mg/kg、0.7±0.6 mg/kg、0.0±0.0 mg/kg和3.9±0.6 mg/kg。
(2)PI評價結(jié)果顯示,藍(lán)莓葉中的As已達(dá)中度污染水平,其他重金屬元素處于清潔水平。
(3)麻江藍(lán)莓葉中As已達(dá)中度污染水平,有待近一步對其污染來源進(jìn)行研究。