山药重金属污染情况文献调研

陈洪浪 林莹波∗ 罗肖华 李 祎 奚义宁

（1.广东茂名健康职业学院药学系， 广东茂名525000； 2.广东茂名健康职业学院教务科研处， 广东 茂名525000）

我国中医药文化博大精深，而中药材则是中医药学不断发展壮大的物质基础。近几年，一些中药材因重金属超标而导致严重不良反应事件的发生，这不仅影响中药材的出口贸易，更加会制约中医药学的发展。重金属超标严重损害人体健康，影响骨骼生长发育、损害肝肾功能、神经系统病变、引起基因突变、致癌等［1⁃2］。山药为薯蓣科薯蓣属多年生草质藤本植物，其具有药食同源的特点，既是治病救人的上等药材，亦是餐桌上备受人们喜爱的兼有保健作用的美味佳肴，因此，其具有很好的市场前景与开发潜力。而山药的重金属含有量最近几年也备受关注，但是许多文献也只是局限于山药中重金属含有量测定，并未进行较为系统的整理分析污染情况，对于其重金属污染情况较多文献亦只是用重金属超标率来表示［3⁃4］。本文以文献研究为主要手段，收集整理文献中有关山药与重金属的相关数据，并采用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数评价、分析山药的重金属污染现状［5］。

1 资料与方法

1.1 文献检索 检索中国知网、万方、维普网、中国生物医学文献数据库，截止时间为2019 年8 月16 日，检索词为“山药” “重金属” “元素” “微量元素” “铜” “汞”“镉” “铅” “砷”，检索日期为2019 年8 月。

1.2 研究对象 2015 年版《中国药典》 收录的植物类中药材山药。山药重金属限量标准依照《药用植物及制剂外经贸绿色行业标准》（WM／T2-2004）所规定的数值［6］（Cu≤20 mg／kg、Hg≤0.2 mg／kg、Cd≤0.3 mg／kg、Pb≤5 mg／kg、As≤2 mg／kg），以及中华人民共和国食品卫生标准对重金属的限量值［7］（Cu≤10 mg／kg、Hg≤0.01 mg／kg、Cd≤0.05 mg／kg、Pb≤0.2 mg／kg、As≤0.5 mg／kg）。

1.3 纳入标准（1）文献必须是经过评审公开发表的研究；（2）重复发表的文献按发表年限最新的或者数据记录相对比较完整的纳入；（3）研究的中药材中国大陆土壤种植的山药（港澳台除外）；（4）研究的重金属为Cu、Hg、Cd、Pb、As。（5）文献所涉及到的重金属含有量要有原始测定数据；（6）重金属检测方法为石墨炉原子吸收分光光度法（AAS）、电感耦合等离子体发射光谱法（ICP⁃AES）或电感耦合等离子体质谱法（ICP⁃MS）；（7）用干灰化法、微波消解法或湿式消解法作为中药材样品前处理方法。

1.4 排除标准（1）不符合“1.3” 项下纳入标准；（2）综述文献；（3）评论性质文献；（4）讲座文献；（5）会议记录文献。

1.5 对文献资料整理以及质量评价 分配3 名研究人员登陆各个网站数据库进行文献检索，随后开始筛选符合标准的文献，然后进行数据的整理、收录，如有争议或意见不统一时，3 人一同斟酌解决。所收录的数据内容为文题、文献所属期刊、第一作者、文献发表时间、山药样本总数、山药中5 种重金属（Cu、Hg、Cd、Pb、As）的 含有量（mg／kg）。根据AHRQ 横断面研究评价标准［8］，充分分析影响中药重金属含有量测定的有关因素，制定适合的质量评价标准，包括①山药有无作真伪鉴定；②有无阐述山药前处理过程或所用方法；③有无明确测定重金属含有量的方法；④重金属含有量有无具体值；⑤有无控制测定误差的方法。总评分为5 分，满足1 项为1 分，小于等于3 分可认为是一般水平研究，4～5 分可认为是高水平研究。

1.6 重金属污染评价 通过单因子污染指数法以及内梅罗综合污染指数法评价山药中重金属污染。其中单因子污染指数表示单一的污染元素对整体造成的影响，也有研究用此法来反映中药材中重金属的超标倍数，公式为Pa＝Ca／Sa，其中Pa为污染元素a 的单因子污染指数，Ca为污染元素a 的实际含有量，Sa为污染元素a 的限量标准值，Pa＞1表明受到污染，其值越大，受到污染越严重［9］。而内梅罗综合污染指数法对重金属污染状况的评价更为科学，可以更加全面地表达每个元素对山药的污染影响，因此在水资源、工业土壤的质量监测，以及食品、植物的污染程度研究中被大量应用［9⁃10］，公式为P综合＝，其中P综合为山药污染因子的综合污染指数，Pmax为山药含有的重金属中最大单因子污染指数值，Pave为山药含有的重金属全部单因子污染指数的平均值，可划分为5 个级别［5］，见表1。

2 结果

2.1 文献筛选情况 初步检索得到的文献共976 篇，经过文献管理软件筛除重复文献274 篇，通过阅读文献的题目与摘要剔除与研究无关的文献605 篇，通过查阅原文剔除与纳入标准不符合的文献55 篇，最终纳入42 篇。

2.2 山药重金属含有量 山药中Cu、Hg、Cd、Pb、As 这5 种重金属的污染情况见表2，可知Cu 平均含有量最高，Pb 其次，Cd 和Hg 相对较低。根据《药用植物及制剂外经贸绿色行业标准》（表3），这几种重金属平均含有量均未超过限量值。但山药是药食同源植物，如果按照食品卫生标准（表4），则均已超标。

表2 山药中重金属污染情况（）

表2 山药中重金属污染情况（）

表3 《药用植物及制剂外经贸绿色行业标准》中重金属限量

表4 山药中重金属元素限量（食品卫生标准）

2.3 山药重金属污染指数 山药重金属污染指数结果见表5，可知内梅罗综合污染指数为0.45，为安全级别；从总污染指数来看，Cu、Hg、Cd、Pb、As 的平均单因子污染指数都小于1，表明山药作为中药材，重金属污染情况较理想，而Cu、Cd 平均单因子污染指数较高，即对重金属污染程度贡献较大。山药作为食材的污染情况见表6，可知除了As 之外，其余4 种重金属的平均单因子污染指数均超过1；内梅罗综合污染指数为3.31，表明山药作为食材，重金属总体污染情况为中度污染，其中Pb 平均单因子污染指数最高（4.27），其次是Hg、Cd，表明山药作为食材更应该注重三者的污染情况。

表5 山药重金属污染指数（中药材标准）

表6 山药重金属污染指数（食品卫生标准）

3 讨论与结论

结果表明，我国山药药材中5 种重金属平均含有量以Cu 的平均含有量最高，Pb 其次、As 第三、Cd 以及Hg 含有量相对较低，这跟徐皓［11］、郑丽［12］、吴志刚等［13］测定山药中5 种重金属的含有量排序相符合。山药药材重金属综合污染指数0.45，小于0.7，表明受到的重金属污染程度为安全级别，表明污染水平仍处于安全范围。而作为食材的山药，其重金属含有量如果按照我国食品卫生标准，情况却不容乐观，综合污染指数为3.31，污染程度中等。表明如果按照此标准进行山药重金属污染评价，则提示其作为食材时可能蕴藏着较大的中毒风险，所以应该要对药用山药与食用山药进行更加严格的分类。

对于药食同源的药材来说，它们作为食材和药材时的重金属限量是有不同的标准，食材中对于重金属限量要比药材中的重金属限量更加严格。本研究中，依据食品标准，我国山药中的Cu、Hg、Cd、Pb 均超出标准，但是按中药材标准，Cu、Hg、Cd、Pb、As 5 种重金属均不超标。对于药食同源的药材，其重金属的限量究竟是按照国家食品卫生标准还是依据中药材的标准评价，至今还没有明确的衡量标准和评估依据；此外，我国中药材重金属限量标准体系仍存在可以改进的地方，如最新的2015 年版《中国药典》 里规定需要检测重金属项目的中药材及饮片种类较少，仅对28 种中药材进行限量（并不包括山药），而且也没有规定统一的重金属限量［14］。此外，随着环境污染问题日益严重，野生中药材在逐渐减少，大多已由野生转变为种植，因此化肥与农药的不规范使用都可能造成中药或植物药中重金属超标，当然中药饮片的不当炮制、加工也是造成重金属超标的主要原因。近年来我国中药材出口被检测出重金属超标的事件频发，我国中药产品的安全性也确实遭受前所未有的挑战，虽然一定程度上由于其他国家对中药材重金属限量标准与我国并未统一而导致的评价差异，但也有一部分是我国中药材确实受到不同程度的污染［15］。

针对中药材与食材的重金属限量标准问题，应该加强对这些药食同源食品及其各种副产品的质量控制和风险评估，继续对中药材中的重金属进行深入的系统研究，探索重金属的安全剂量或最低毒性剂量，进一步研究中药材中的重金属与其作用和治疗效果之间的关系，从而为制订中药中重金属的统一限量标准提供依据［16］。对于中药材重金属以及其他有害物质的残留问题，中药材生产企业应从源头上提升中药产品的质量［17］。依据“中药材生产质量管理规范” “中药材种植和采收质量管理规范” 核定要求和绿色产品标准，进行良种选育，严格控制重金属残留量，建立更多的高标准中药材示范种植园，进一步改善中药材重金属污染等问题。