阿坝大骨节病区青稞中8种元素的比较分析

杨作财，蒲 彪，张 璐，胡 旭

(四川农业大学食品学院，四川雅安625014)

阿坝大骨节病区青稞中8种元素的比较分析

杨作财，蒲 彪*，张 璐，胡 旭

(四川农业大学食品学院，四川雅安625014)

目的:探讨阿坝县大骨节病区、消退区、非病区青稞中8种元素的差异。方法:对阿坝县大骨节病区、消退区、非病区青稞中Cu、Zn、Pb、Cd、As、Hg、Cr、F 8种元素进行对比分析并且将这8种元素与患病率做单相关分析，筛选出与患病率显著相关的元素。结果:Cu含量在病区和消退区之间差异显著;Hg含量在病区与非病区之间差异显著，As和Cr元素在病区、消退区、非病区之间呈递减趋势;与患病率做单相关分析，发现青稞中Cu、Zn含量与患病率呈显著正相关关系。

大骨节病，青稞，阿坝，元素

1 材料与方法

1.1 实验材料

样品采集 选择全国大骨节病的重病区四川省阿坝州阿坝县全境。根据2008年普查数据按大骨节病病情严重情况将采样点分为病区、消退区、非病区。由食品方向专业人员进行样品采集，共采集青稞样品27份。

1.2 检测方法

样品统一送农业部食品质量监督检验测试中心进行测定。

参考方法:铜(GB/T5009.13-2003)，锌(GB/ T5009.14-2003)，铅(GB/5009.12-2010)，镉(GB/ T5009.15-2003)，砷(GB/T5009.11-2003)，汞(GB/ T5009.17-2003)，铬(GB/T 5009.123-2003)，氟(GB/ T5009.18-2003)。

1.3 数据处理

采用数据统计软件SPSS Statistics 18.0进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 病区、消退区、非病区青稞中元素比较

病区、消退区、非病区青稞中8种元素含量对比如表1所示。Cu含量在病区和消退区之间差异显著(P＜0.05)，Cu在病区青稞中平均含量最高，为4.633mg/kg，在消退区 Cu的平均含量最低，为4.072mg/kg;Hg的含量表现为病区＜消退区＜非病区，Hg的含量在病区与非病区之间差异显著(P＜0.05);Cr含量较高，在三地区中表现为病区＞消退区＞非病区;Zn、As含量在三地区中表现为病区＞消退区＞非病区;Pb含量表现为非病区低于病区及消退区;Cd含量在病区，消退区及非病区间均较低。青稞中的F含量在病区，消退区与非病区间没有显著性差异，青稞中F含量也与大米中F含量相差不大［6］。

表1 KBD病区、消退区、非病区青稞中元素比较(s mg/kg)Table 1 The comparison concentrations of 8 elements in barley from the KBD areas、subside areas and control areas(s，mg/kg)

表1 KBD病区、消退区、非病区青稞中元素比较(s mg/kg)Table 1 The comparison concentrations of 8 elements in barley from the KBD areas、subside areas and control areas(s，mg/kg)

注:表中不同小写字母代表差异性显著(P＜0.05)。

元素 病区(N=14) 消退区(N=8) 非病区(N=5) Cu 4.633±0.704a 4.072±0.510b 4.076±0.332ab Zn 28.864±3.819a 27.050±2.672a 25.420±1.994a Pb 0.129±0.050a 0.130±0.040a 0.078±0.050a Cd 0.002±0.001a 0.002±0.001a 0.002±0.001a As 0.029±0.016a 0.028±0.021a 0.016±0.009a Hg 0.007±0.001b 0.008±0.001ab 0.009±0.001a Cr 3.310±2.656a 2.918±1.305a 2.382±1.661a F 0.672±0.039a 0.658±0.927a 0.686±0.047a

根据GB2762-2005规定，谷类食物中Pb的限量标准为0.2mg/kg，Cr的限量标准为1.0mg/kg，在病区青稞中Pb含量最高为0.27mg/kg，超过了国家标准; Cr的超标情况比较严重，在消退区中的青稞中，超标率达100%，值得注意。

2.2 患病率与元素相关性分析

将阿坝县青稞中8种元素27次的测定值与患病率进行单相关性分析，与患病率具有显著相关关系的元素有Cu、Zn两种元素。Cu、Zn的含量与患病率呈正相关。Cu、Zn与患病率的关系图如图1、图2所示。

图1 阿坝青稞中Cu含量与病区患病率的相关关系图Fig.1 The correlation diagram between prevalence rate and contents of Cu in barley from A’ba

图2 阿坝青稞中Zn含量与病区患病率的相关关系图Fig.2 The correlation diagram between prevalence rate and contents of Zn in barley from A’ba

为进一步判断与病情有关的元素，将8种元素的平均值和相应的的患病率做逐步回归分析。

逐步回归分析均筛选出Cu元素，Cu与患病率回归方程为Y=-23.827+10.308X(Cu)，F(1，26)= 7.529，R=0.481，P＜0.05。

3 讨论

无机砷进入人体后，可致染色体改变、DNA损伤以及基因改变，具有遗传毒性和致癌性［7］。人体内的砷过多会对体内硒的代谢产生影响［8］。病区青稞中砷含量较非病区高，砷在人体内是否会加速硒的排泄，从而导致大骨节病的发生还需要进一步研究。汞是人体的非必需元素，进入人体后对人体伤害很大，汞主要来自采矿、化学排放和电子产品，阿坝县大骨节病区多处偏远贫穷山区，工业落后，污染小，造成病区青稞中汞的含量低于消退区和非病区，而汞与大骨节病的关系还未见报道。

铬是葡萄糖耐量因子，缺铬可能导致糖尿病等疾病，也有报道大骨节病与铬有关［9］。本次调查发现病区、消退区、非病区青稞中的铬含量均超过国标的限量标准，铬的急性中毒与砷中毒类似，主要造成皮肤、肝、肾的病变［10］，目前铬的亚慢性中毒症状尚缺乏实验支持，而铬的亚慢性中毒是否与大骨节病有关目前尚不明了。

近年来，李瑞生先生研究提出“大骨节病低氟病因学说”［11］，李亮采集若尔盖的水样检测分析，随着水中氟含量增加，发病率降低，并且测得病区水中氟含量为0.1～0.2mg/L，认为大骨节病与氟摄入不足有关［12］。而笔者采样调查区域以藏民为主，有饮浓茶的习惯，本次对病区砖茶采样测定发现，砖茶中氟平均含量432.1mg/kg，砖茶的水浸出氟含量占全氟的70.94%～83.34%，平均77.06%［13］。人体对氟的吸收率平均为65%［14］，以人均饮茶16.0g/d计，阿坝县藏区居民每日从砖茶中吸收氟约为3.463mg，远远超过了人体需要。阿坝县通过换粮，增加了大米等外地粮的摄入，病情有所减轻，而四川地区大米、面粉和青稞中的氟含量差异不大，说明并非是增加了氟的摄入量而使阿坝县大骨节病的发病率降低。所以笔者认为氟缺乏与大骨节病的形成关系不大。

Cu与Zn严重影响骨骼的发育。本实验测得Cu、Zn的含量与患病率成显著正相关关系，病区青稞中Cu、Zn含量高于消退区。目前Cu、Zn含量对大骨节病的影响说法不一，对病区粮食中、患儿发中及血清中的Cu、Zn含量测定，所得结果也不尽一致。这与各地不同的土壤水文环境有关，也与元素之间相互作用与平衡密不可分。

从环境化学因素分析，单一元素的缺乏或过多，可能不足以说明大骨节病的致病原因。矿质元素在人体内的代谢是一个极其复杂的过程，各个元素之间相互影响，包括吸收转运、排泄等过程，可表现为拮抗、协同、竞争等关系，机体可通过体内的自动调节来调整矿物质代谢的动态平衡。体内各元素的分布不平衡可能是大骨节病患病的一个复合因素。在以后病因学的分析中，应加强元素之间比例失调对致病性影响的研究。

［1］王钊.中国大骨节病研究与控制的历史回顾［J］.中国地方病学杂志，1995，18(3):161-163.

［2］白偲，吕社民，王治伦，等.大骨节病区儿童血清铜、锌、锰、铁含量分析［J］.中国地方病防治杂志，1994，9(2):71-74.

［3］李春芳，刘景先，张桂琴，等.发、毛、粮、饲料中8种化学元素对大骨节病致病作用的研究［J］.中国地方病防治杂志，1987，2(1):11-13.

［4］余祖新.陕西省宁陕、安康大骨节病区锌含量测定［J］.地方病通报，1993，8(1):35-37.

［5］黄慧，李富忠，邓佳云，等.2007年四川省大骨节病监测结果分析［J］.中国地方病学杂志，2009，25(6):467-468.

［6］陈敬，杨小静，邓佳云，等.四川省饮茶型氟中毒病区环境氟值分析［J］.预防医学情报杂志，2010，26(12):986-988.

［7］Tompson DJ.A chemical hypothesis for arsenic methylation in mammals［J］.Chem Biol Interact，1993，88:675-682.

［8］张华宁，高雪芹.膳食硒缺乏是砷致病性和癌症的潜在因素［J］.国外医学医学地理分册，2006，27(2):53-55.

［9］曾令霞，许鹏，G N Schrauzer，等.大骨节病区与非病区儿童发中39种元素含量及Logistic分析［J］.中国地方病学杂志，1999，18(6):445-449.

［10］李桂影.铬中毒的临床反应和实验研究［J］.国外医学医学地理分册，2002，23(1):33-35.

［11］李端生.大骨节病低氟说的诠释［J］.吉林地质，2007，26 (4):100-104.

［12］李亮，安永会，李旭峰，等.四川若尔盖大骨节病区地质环境特征分析［J］.水文地质工程地质，2010，37(4):126-129.

［13］陈巧玲，胡叶碧，李忠海，等.砖茶中氟的释放条件与饮用摄入量的研究［J］.现代食品科技，2010，26(9):934-937.

［14］杜晓.黑茶茶汤微量氟的浓度及影响初探［J］.茶叶科技，1989(1):32-34.

Comparative analysis of 8 elements in barley collected from A’ba sichuan Kashin-Beck Disease area

YANG Zuo-cai，PU Biao*，ZHANG Lu，HU Xu
(College of Food Science，Sichuan Agricultural University，Ya’an 625014)

Objective:To investigate the roles of 8 elements in the barley of the Kashin-Beck Disease(KBD)areas，subside areas and control areas.Methods:To compare the concentrations of Cu，Zn，Pb，Cd，As，Hg，Cr and F in the barley collected from KBD areas，subside areas and control areas and make the single correlation analysis between the elements and the prevalence rate，choose the significantly associated element.Results:The element of Cu had significant difference between KBD areas and subside areas;The element of Hg had significant difference between KBD areas and control areas.The element of As and Cr were less and less among KBD areas，subside areas and control areas.

Kashin-Beck Disease;barley;A’ba;elements

TS201.4

A

1002-0306(2012)04-0390-03

大骨节病(Kashin-Beck Disease，KBD)是一种地方性慢性变形性骨关节病，表现为多发、对称性关节受累，绝大部分发生于儿童管状骨干骺闭合以前，其原发病变是四肢骺软骨、骺板软骨及关节软骨变性坏死。以侵害关节软骨为主，导致软骨坏死，最终骨端膨大、变形的骨关节病。轻度患者主要表现为关节增粗、疼痛，影响劳动能力;而重症者会出现短指、短肢畸型等症状，丧失劳动能力，终生残疾［1］。大骨节病病因复杂，自1849年俄罗斯Yurenshi首次报道KBD以来，其发病原因尚未清楚，现今关于KBD主要有三种病因假说，生物地球化学学说、真菌毒素学说以及有机物中毒学说。其中生物地球化学学说主要基于大骨节病病区土壤、粮食及人体内的硒水平显著低于非病区，从而认为KBD发病是硒及其它元素含量的缺乏导致的。近年来，学者对于该假说的研究主要集中在分析人体、土壤和大米中无机元素与KBD发病之间的关系，而少有考察食物中重金属元素及氟对KBD发病的影响［2-4］。阿坝县地处川、甘、青三省交界处，位于四川省阿坝州的西北部，境内平均海拔3300m，全县大骨节病患者11484人，约占全县人口的47.55%，属重病区。阿坝县大骨节病区多处偏远贫穷山区，以青稞为主食，占膳食的55%以上，少有杂粮及水果的摄入，非病区及消退区处于经济状况较好的区县郊区，青稞在膳食中的比例相对较小，占33%左右。近年来，通过“补硒、吃杂、改水、讲卫生”等措施的实施，阿坝县的大骨节病病情有所缓解，2007年儿童大骨节病阳性检出率下降为3.96%［5］，但致病因子依然存在，不容忽视。本文主要对该地区青稞中的Cu、Zn、Pb、Cd、As、Hg、Cr和F等8种元素进行了分析，旨在考察这8种元素与大骨节病发病是否有显著相关性。

2011-03-22 *通讯联系人

杨作财(1984-)，男，硕士研究生，研究方向:食品科学。

“十一五”国家科技支撑计划项目(2007BAI25B01)。