板桥党参及其种植土壤安全性评价

汪 鹏，李馨怡，胡 佳，熊威威，李文恒，翟 琨，向东山

(1.生物资源保护与利用湖北省重点实验室(湖北民族大学)，湖北 恩施 445000；2.湖北民族大学 化学与环境工程学院，湖北 恩施 445000)

党参为桔梗科植物党参(Codonopsispilosula(Franch) Nannf)及其同属多种植物的干燥根，生长在1 500 m以上的高海拔地区，是常用的一类中草药，形似人参，与人参相比价格要低，食用效果温和.在药用方面主要治疗脾胃虚弱、疲倦乏力、哮喘气虚、肝气不畅、头晕血虚等病症[1].其副作用小，在药用方面具有较优的治疗效果，临床上可单独使用或与其他中药配合使用[2-3]，随着对党参研究的不断深入，在治疗心血管等疾病方向取得了很好的进展[4].日常生活中可将其煲汤食用，在补中益气、生津止渴、活血安神等方面有保健作用，并逐渐开始研究与开发保健食品.在党参种植方面，为了生产优质的党参，通过对黑色地膜覆盖分析发现其有利于党参的速效养分的利用和控草[5].

板桥党参简称板党，待成熟后以干燥根可入药.其产于湖北省西南部恩施州恩施市板桥镇而得名，当地气候湿润多雨，海拔较高其独特的地理优势与板党生长条件匹配，有利于板党生长.作为当地重要的经济作物，现已有300多年人工栽培历史[6].板党已成为我国传统出口药材之一，板党富含皂苷、多糖、微量生物碱、有机酸、精油等成分，名列全国“四大名党”之首，具有补气养血、滋养脾胃、润肺生津等功能，可以提高免疫力，改善身体功能，延缓衰老[7].含有其他类型党参的药用成分在临床中常用于单独或配合治疗心血管病[8-10].板党同党参一样含有丰富的矿物元素兼具药食功能[11]，市场需求量极大[12].据统计，恩施地区板党常年培植面积2 000 hm2左右.随着培植面积加大，对板党的土壤和环境因子方面需要进一步管控.

农药残留和重金属离子含量属于药材质量评价的重要标准，当含量超标在人体内长期服用积累将造成身体器官的病变，威胁健康，生产出优质、符合限定标准的板党尤为重要.板党现已被列为湖北省良好农业规范(GAP)基地药材，为了满足国内外市场对其产量和品质的要求，对种植土壤和药材本身均提出了更高要求.板党除可能残留有农药和重金属离子外，自身也含有上百种化学物质.目前，对于板党大都是对其自身药用价值成分的研究，谌勤等[13]研究了将板党注射小鼠脑中证明其具有提高记忆功能，张骏等[14]通过提纯板党中的多糖，通过进一步实验证明抑制Hep G2癌细胞增殖，钟灵等[7]利用板党证明其对小鼠具有清除自由基提高免疫力.实验都证明了板党的优良药性和保健性.除对于板党自身药用价值外，还有对党参类自身农残检测方面的研究，郑承志等[15]对党参根进行农残萘丙酰草胺的检测.但是对于结合板党和其土壤相关性研究相对较少.本文通过对板党药材及其种植土壤进行有机氯农药残留和重金属检测，目的在于监督药材产地土壤质量和药材原料品质，为进一步对医学应用提供指导.

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 供试药材 取自恩施市板桥镇，选择秋季采挖，清洗干净后用蒸馏水冲洗，晒干后粉碎成粉状，在烤箱中脱水至恒定重量后置干燥器中做好备用.

1.1.2 实验土壤 取自恩施市板桥镇，其土壤类型为黄棕土类型，富含有机物，pH值为弱酸性.参照国家土壤质量标准进行土壤样品的采集[16]，随机设置3个采样区，根据样区土壤特征按梅花型采样法采样，采集深度为0～20 cm，采集样品数量9个，制备成混合样品.

1.2 方法

1.2.1 测量方法 结合《中国药典》2015年版四部通则[17]和《GB15618-2018土壤环境质量标准》[16]中规定的测定方法，药材中有机农药六六六(BHC)、滴滴涕(DDT)采用气相色谱法测定，检测下限均为0.001 mg/kg，重金属铜(Cu)、铅(Pb)、镉(Cd)、砷(As)、铬(Cr)、汞(Hg)采用原子吸收法测定，检测下限分别为1 mg/kg，0.06 mg/kg，0.005 mg/kg，0.1 mg/kg，2.5 mg/kg，0.004 mg/kg；土体中有机农残和重金属含量采用土壤环境质量标准，六六六(BHC)和滴滴涕(DDT)采用气相色谱法，检测下限均为0.001 mg/kg，重金属铜(Cu)、铅(Pb)、镉(Cd)、砷(As)、铬(Cr)、汞(Hg)采用原子吸收分光光度法，检测下限分别为1 mg/kg，0.06 mg/kg，0.005 mg/kg，0.1 mg/kg，2.5 mg/kg，0.004 mg/kg.

1.2.2 仪器和试剂 主要仪器为6890N气相色谱分析仪(美国Agilent)，AA800原子吸收分光光度计(美国PE).主要试剂采用分析纯.

1.2.3 实验条件 色谱条件：弹性石英毛细管柱(30 mm×0.32 mm×0.25 μm)SE-54，63Ni-ECD电子捕获检测器.进样口和检测器温度分别为200 ℃和300 ℃，柱温由120 ℃开始通过10 ℃/min的速度提高到200 ℃维持10 min；高纯氮(纯度>99.999 9%)载气流速1.0 mL/min，恒流；进样量l μL，不分流进样；尾吹为29 mL/min，恒流[18].原子吸收检测条件：将含有金属离子1 g/L的光谱纯标准储备液，制备成系列规范浓度的溶液，Cu、Pb、Cd、As、Cr、Hg检测波长分别为324.8、283.3、228.8、193.7、359.3、253.7 nm[19].

1.2.4 板党安全性评价 药材安全限量规范以2015版《中国药典》和《药用植物及制剂外贸绿色行业标准》(简称《出口标准》)为参考[20]，两者并未对重金属Cr进行相应的最高限量.但是总BHC、总DDT农药残留量最高限定量为0.1 mg/kg，重金属含量最高限量为Pb≤5.0 mg/kg，Cd≤0.3 mg/kg，Hg≤0.2 mg/kg，Cu≤20.0 mg/kg，As≤2.0 mg/kg.土壤环境质量标准参照国家标准，pH<6.5条件下总BHC、总DDT均≤0.1 mg/kg，Cd≤0.30 mg/kg，Hg≤1.8 mg/kg，Cu≤50.0 mg/kg，As≤40.0 mg/kg，Pb≤90.0 mg/kg，Cr≤150.0 mg/kg.

2 结果与分析

2.1 板党中有机氯农药和重金属含量分析

从表1可以看出，板党药材中有机氯农药残留量约75%的采样点不能检出，少量检出点的数值也不高，远低于绿色行业标准.分析主要原因：第一，我国对有机氯农药的使用多年前就已进行限制，现在检测出的有机农药是以前残留在土壤中被板党吸收的，随着低毒有机杀虫剂尤其是其他低毒生物药剂的应用，土壤中剩余的含氯的有机农药由于其自身分解残留量每年都在下降，从而导致检出值较低甚至不能检出.第二，板党喜有机质较高的土壤，成为GAP药材后对土壤质量的要求更加严格，这就导致土壤培肥与改良被高度重视，大大促进了土壤有机质的增加和团粒结果的形成，反过来土壤质量的好转又会促进有机农残的生物降解和水解，能够进入板党的农残更少，对药材品质已不会构成不良影响.

表1 板党有机氯农药残留量Tab.1 Organochlorine pesticide residues in Banqiao Codonopsis pilosulamg/kg

表2 板党重金属含量

表3 土壤总体环境质量Tab.3 The total soil environment quality

《出口标准》和《中国药典》没有Cr的限定上限，也没有把Cr列为考察指标.在表2中可以看出，因对Cr含量尚未限定，其它各项重金属指标都在规定的限值合理区间，不会对药材品质产生负责影响.

综上，恩施板党自身没有受到有机氯农残和重金属大的影响，切合国家对食品和药品的相关标准，作为应用范围广泛的湖北道地药材，具有很好的开发利用前景.

2.2 种植土壤中有机氯农药和重金属残留含量分析

从表3可知，重金属Hg、As、Pb、Cd、Cr、Cu单项污染指数均小于1，综合污染指数小于0.7，根据国家规定限值，板党所在基地土壤污染等级为安全级，属清洁水平.对各项指标进行深入分析，发现Cd的污染分担率最高，这可能是在药材生长过程中施用含有镉的磷肥所致[23].

3 结论

通过对板桥党参药材和培植土壤中重金属和有机农药残留检测，结果表明药材中各指标值均在限制范围内，符合国药GAP要求，用药安全性能够得到保证；土壤综合污染等级评价等级为安全级.另外Cd在土壤评价里污染分担份额最高，是一种潜在的关键污染物，可能是由于农事操作所致，因此在栽培和施肥过程中需要加以注意，需要合理施用磷肥、适当施用锌肥以降低药材对镉的吸收.