广西玉米硒含量及其健康风险评估

2018-04-19蒋翠文谢丽萍闫飞燕

西南农业学报 2018年3期

蒋翠文，谢丽萍，李焘，陈伟，牙禹，闫飞燕，蔡卓

(1.广西农业科学院农产品质量安全与检测技术研究所，广西南宁 530007；2.广西大学化学化工学院，广西南宁 530004)

【研究意义】硒是一种人体维持生命健康的微量元素，有不可替代的作用[1]。然而，人体对硒量的摄入在营养与有毒之间的区域较窄，若摄取量不足易引发克山病、大骨节病等，摄入过量又易引起硒中毒[2-3]。广西有超过212万hm2的天然富硒土壤，这为富硒农产品的生产创造了条件[4]。玉米作为广西的第二大主粮[5]，富硒玉米是人体补充硒营养元素的重要来源之一，但其硒含量的高低会影响到人体对硒的摄入情况。因此，在积极开发富硒食品产业的同时，进行玉米的硒含量检测和健康风险评估对富硒玉米的生产及居民饮食健康均具有重要意义。【前人研究进展】近年来，随着富硒农产品的增加，有关硒对玉米产量、品质及生长等的影响研究也逐渐增多，如刘庆等[6]的研究发现，玉米的产量和生物量没有明显地受到施加富硒矿粉的影响，但玉米总硒的含量可以显著提高。刘春菊等[7]在探索硒肥喷施的不同方法对新鲜玉米硒积累量的影响时发现，新鲜玉米的总硒和有机硒含量与硒肥浓度均呈正相关，说明叶面喷施硒肥对新鲜玉米中硒的积累量有显著影响。郑阳等[8]在研究不同硒处理对糯玉米硒含量及品质的影响时发现，一定浓度的硒对糯玉米具有增产效应，糯玉米硒含量会随着硒处理浓度及方式的不同而变化，且玉米的淀粉、粗蛋白、粗脂肪、可溶性糖等含量在一定硒浓度处理下均有增加。【本研究切入点】目前有关广西玉米中硒含量的安全性评估研究较少报道。【拟解决的关键问题】以广西玉米主产区采集的玉米样品为对象，监测分析其硒的含量，并对其可能带来的健康风险进行评价，为玉米加工和消费提供科学指导。

表1 硒的健康风险评价参数

1 材料与方法

1.1 材料的采集与处理

于玉米成熟期，在广西玉米主要生产区随机采集玉米样品共196份。取可食用部分玉米样品，经烘干粉碎后称取1.0000 g，加10 mL浓硝酸，静置过夜，次日用微波消解仪消解，赶酸，转移至25 mL容量瓶中定容待测。

1.2 检测方法

采用国标GB/T 5009.93-2010的方法测定玉米硒的含量，当玉米样品中硒含量<1 μg·kg-1(检测限)时，玉米样品中硒含量设为0.5 μg·kg-1[9]，每个样品平行测定3次。

1.3 评价标准和方法

1.3.1 硒的健康风险评估标准本研究中哺乳妇女硒的最大耐受值(UTL)及最高用量值(UIL)均参考欧洲食品安全局(EFSA)的做法，在成人UTL和UIL的基础上分别增加了15 μg·d-1，即为415和115 μg·d-1(表1)。

1.3.2 玉米硒的健康风险评估方法广西居民经玉米摄入的硒量可采用日获取量[13]度量，即：

i=C×(y-E-p)×(1-r)/(po×t)

(1)

式中，i——居民对玉米硒的日获取量(μg·d-1);C——玉米硒含量(μg·kg-1);y——玉米产量(kg);E——玉米出省量(kg);p——玉米加工损失量(kg);r——玉米贮藏消耗率(%);po——广西总人口量;t——玉米消费时间(d)。

以公式(2)计算玉米硒的风险指数r，即：

r=i×100 / (S-i′)

(2)

式中，i——居民从玉米中摄入硒的日获取量(μg·d-1)；S——引用的相关标准值(μg·d-1)；i′——其他饮食中硒的日获取量(μg·d-1)。若r≤100 %时，说明玉米硒对人体没有显著的负面影响，当r> 100 %时，表明玉米硒对人体健康产生显著的负面影响[14]。

2 结果与分析

2.1 广西玉米硒含量分析

参照《富硒稻谷》(GB/T22499-2008)中规定，硒含量40～300 μg·kg-1为富硒玉米。对196个玉米样品的检测结果(表2)进行分析发现，玉米样品硒的检出率为81.6 %，平均量为27.1 μg·kg-1，最高量为175 μg·kg-1，中位值为19.0 μg·kg-1，硒含量≥40 μg·kg-1的玉米样品(富硒产品)占样品总量的29.6 %。由玉米硒含量分布图(图1)可知，在含硒玉米样品中，含硒量越高的样品在玉米总样品中所占比例越低，即小于10、11～20、21～30、31～40、41～50、51～70和大于70 μg·kg-1的玉米样品分别占总样品的35.2 %、18.4 %、12.2 %、10.7 %、8.16 %、8.16 %和7.14 %。

表2 广西玉米硒含量

图1 玉米样品硒含量的分布Fig.1 Distribution of Se content in maize

2.2 广西居民硒的日获取量计算

2.2.1 广西居民从玉米中硒的日获取量计算广西玉米的总产量约为1.93×109kg，玉米的出省量约为9.65×108kg，加工损失量为4.83×108kg，玉米的贮藏消耗率设为总玉米产量的25 %。广西总人口约为4.80×107人，玉米的消费时间设为210 d[15]。根据公式(1)与玉米硒的平均值、玉米硒的最高值、玉米硒的中间值和玉米硒的最低值计算可知，广西居民对玉米硒的日平均获取量为0.972 μg·d-1，日最高获取量6.28 μg·d-1，日最低获取量

0.0179 μg·d-1，日中间获取量0.681 μg·d-1。

2.2.2 广西居民从其他饮食中硒日获取量的计算据CBDP(居民平衡膳食宝塔)，我国居民食物硒的日获取量有9种类型[16]。本研究在计算硒的日获取量时，按CBDP规定最大值分别取不同类别的食物，即广西居民日用谷类薯类及杂豆最大值为400 g，假设食用玉米最多100 g，则居民日食除玉米外的食物为300 g，从而计算得广西居民从该类别食物中获取的硒量为10.11 μg·d-1。同时结合表2的数据可知，除玉米以外，广西居民每日从其他食物中获取的硒量为60.59 μg·d-1(表3)。

2.3 玉米中硒的健康风险评价

由表4可知，分别以400 μg·d-1(UTL)及100 μg·d-1(UIL)为参照进行风险评估时发现，玉米硒对成人的风险指数均很小，分别为0.005 %～1.85 %和0.045 %～15.94 %，这表明成人经饮食摄入的玉米硒量有益于增强自身的健康。而以70 μg·d-1(AI)为参照进行评价时发现，成人除最高风险指数为66.74 %外，其余均很小，仅为0.19 %～10.33 %，这说明玉米可作为一种科学有效的补硒营养农产品供成人食用。

表3 居民从不同类别食物(除玉米外)硒获取量计算

表4 玉米硒对广西普通成人和哺乳妇女的风险

此外，广西玉米硒对哺乳妇女未带来明显风险，即以415 μg·d-1(UTL)评估时，发现玉米硒对哺乳妇女的风险仅为0.005 %～1.77 %，表明玉米的硒有益于哺乳妇女维持自身健康。以115 μg·d-1(UIL)评估时表明，来自玉米硒的风险仅为0.033 %～11.54 %，而以85 μg·d-1(AI)进行评估，可知玉米硒对哺乳妇女的风险为0.073 %～25.73 %，说明哺乳妇女食用玉米较为安全，同时，也反映出广西玉米具有较高的硒营养价值。

3 讨论

我国营养学会建议人类硒的日适宜值最低为50 μg·d-1，有关调查表明，我国居民经饮食途径获取硒的日平均值仅为43.3 μg·d-1，而在缺硒较为严重的区域，居民硒的日获取量更是小于20 μg·d-1[17]。硒对调节人体健康有不可或缺的作用，人体缺硒容易产生多种病症(如大骨节病、动物白肌病、克山病等)，同时人体对硒的摄取量也不能过大，当日取获量超过900 μg时人体可能产生脱发、掉甲等现象，表现为硒中毒[18]。生产优质的富硒产品是当前科学补硒的方法之一，许小燕等[19]对青海东部富硒区域的马铃薯开展了硒的检测和膳食暴露估计,发现其硒含量较低，不足以满足人体每日对硒的需求。而本研究对广西玉米中硒含量开展的调查发现玉米中硒含量较高，且对广西居民带来的风险指数均很小，属于安全范围，说明广西玉米是一种硒营养较高的农产品，有益于人体增强自身健康。然而在食品监测中，相关的国家标准对硒元素的检测一直是以总硒的含量计算，而食品中硒分为两类即有机和无机硒，人体对有机硒的吸收高，益于增强自身健康，对无机硒则相反，所以总硒含量在一定程度上不能完全反映出食品中不同形态硒元素的真实存在水平，因此，需对食品中硒含量进一步开展形态分析方面的研究。

4 结论

广西玉米具有较高的硒含量，196份玉米样品硒的平均值为27.1 μg·kg-1。其中，富硒样品占总玉米样品的29.6 %。对玉米样品进行硒的健康风险评估时发现，居民未受广西玉米硒含量的影响而产生显著风险，其风险指数均未超过安全区域。但以成人的AI为参考值进行评估时发现，成人的最高风险达到66.74 %，说明硒含量高于175 μg·kg-1的玉米适宜于食品加工生产，而硒含量低于175 μg·kg-1的玉米适合于作为生鲜的农产品进行市场销售。

参考文献：

[1]Sharma S，Kaur N，Kaur S，et al. Selenium as a nutrient in biostimulation and biofortification of cereals[J]. Indian Journal of Plant Physiology，2016，22(1)：1-15.

[2]Rahmat S，Hajiboland R，Sadeghzade N. Selenium delays leaf senescence in oil seed rape plants[J]. Photosynthetica，2017，55(2)：338-350.

[3]Balakhnina T I，Nadezhkina E S. Effect of selenium on growth and antioxidant capacity ofTriticumaestivumL. during development of lead-induced oxidative stress[J]. Russian Journal of Plant Physiology，2017，64(2)：215-223.

[4]谢青夏. 广西欲打造全国最大富硒农产品基地[J]. 农家之友，2015(1)：21.

[5]陈达庆，温国泉，王冠玉. 优质早熟糯玉米新品种“庆糯1号”的选育[J]. 广西科学，2016(3)：272-277.

[6]刘庆，田侠，史衍玺. 外源硒矿粉对玉米硒累积及矿质元素吸收的影响[J]. 植物营养与肥料学报，2016，22(2)：403-409.

[7]刘春菊，刘夫国，陈伟，等. 叶面喷施硒肥对鲜食玉米硒富集的影响[J]. 江苏农业学报，2012，28(4)：713-716.

[8]郑阳，杨华，付忠军，等. 不同硒处理对糯玉米籽粒硒含量及品质的影响[J]. 西南农业学报，2013，26(5)：1899-1901.

[9]郭蓉，王玮，田丽，等. 陕西省主要叶菜中有机磷农药残留的膳食暴露风险评估[J]. 2017，44(11)：1965-1973.

[10]World Health Organization. Guidelines for Drinking-Water Quality-4thed[S]. Geneva：WHO Press，2011.

[11]国家食品药品管理局.关于印发《营养素补充剂申报与审评规定(试行)》等8个相关规定的通告(国食药监注[2005]202号)[Z].2005-05-20．

[12]European Food Safety Authority (EFSA). Scientific opinion on dietary reference values for selenium[J]. EFSA Journal，2014，12(10)：3846.

[13]聂继云，匡立学，李志霞，等. 中国主要落叶果树果实硒含量及其膳食暴露评估[J]. 中国农业科学，2015，48(15)：3015-3026.

[14]冯丽荣，许小燕，刘兵，等. 青海东部富硒区大蒜硒含量及其膳食风险评估[J]. 经济作物，2016(1)：22-25.

[15]罗雁. 自然储存条件对黑龙江玉米品质影响的研究[J].粮食科技与经济，2015，40：14-17.