小麦中主要污染物含量测定及安全性评估
2023-05-19李亚东
◎ 李亚东
(如皋市综合检验检测中心,江苏 南通 226500)
小麦是人类主要的粮食作物之一,由于污染物的存在,其安全性备受关注。小麦中的主要污染物包括农药残留、重金属、真菌毒素和氮化合物。这些污染物会对人体健康造成不同程度的危害。因此,对小麦中主要污染物的含量测定及安全性评估显得尤为重要。本文旨在综述小麦中主要污染物的种类、危害以及含量测定和安全性评估的方法,为小麦安全生产和消费提供参考。
1 小麦中主要污染物
小麦作为重要的粮食作物,其质量和安全备受关注。然而,工业生产导致的水污染、土壤污染、空气污染等环境污染以及小麦种植过程中农药使用等因素,导致小麦中含有一定量的污染物。小麦中的主要污染物包括农药残留、重金属、真菌毒素和氮化合物。这些污染物含量的高低有可能对人体健康造成不同程度的危害。
1.1 农药残留
农药是保障农业生产的重要工具,但其滥用和不当使用可能导致农药残留在农产品中。小麦是广泛使用农药的作物之一,因此小麦中可能存在农药残留。常见的小麦农药包括除草剂、杀虫剂和杀菌剂等。这些农药残留可能对人体健康造成不同程度的危害。例如,除草剂草甘膦可能对神经系统、肝脏等造成损害;杀虫剂氯丹可能引起癌症和生殖系统毒性等;杀菌剂甲基硫菌灵可能导致神经系统毒性和肝脏损伤等。因此,对小麦中农药残留的含量进行检测和控制十分必要。
1.2 重金属
重金属是指密度大于5 g·cm-3的金属元素。重金属具有较强的毒性,其在小麦中的含量可能来自污染的土壤、空气等。小麦中常见的重金属包括铅、镉、汞、铬等。这些重金属可能对人体造成危害,例如,镉可能对肾脏、骨骼等造成损伤,铅可能影响神经系统发育和免疫功能等。本文对11 种小麦进行了重金属含 量检测,具体如表1 所示。
表1 11 种小麦中的重金属含量检测表
由表1 可知:11 份小麦样品中,总砷、铅、镉、汞部分有检出但含量极低。根据国家标准《食品安全国家标准食品中污染物限量》GB 2762-2017 的要求,铅限量为0.2 mg·kg-1,镉限量为0.1 mg·kg-1,砷限量为0.5 mg·kg-1,汞限量为0.02 mg·kg-1,有1 份样品汞超标,检出含量为0.063 9 mg·kg-1。由此可见,对小麦中重金属的含量进行监测和控制也是必要的[1]。
1.3 真菌毒素
真菌毒素是由霉菌等真菌产生的有毒化合物。小麦常见的真菌毒素包括黄曲霉毒素、赤霉素等。这些真菌毒素可能在小麦的生长、收割、加工等过程中产生,因此小麦中存在一定的真菌。
2 小麦中主要污染物危害
2.1 农药残留对健康的危害
农药是指用于预防、控制、消灭农作物害虫、草害、病害的各种化学物质,能够提高粮食产量,保障粮食品质和食品安全,但过多地使用和滥用农药,可能导致其在农产品中的残留。农药残留对人体健康的危害主要表现在以下几个方面:①农药残留对人体的神经系统有影响。如有些有机磷农药对人体神经系统有抑制作用,会导致头晕、头痛、恶心、呕吐等症状,甚至导致昏迷、呼吸麻痹、死亡等。②农药残留还会对人体的免疫系统产生影响,如有些杀虫剂会导致免疫细胞数量的减少,从而使人体对感染病原体的抵抗力下降。此外,农药残留还可能对人体的内分泌系统造成影响,如有些农药残留会影响人体雌激素的正常代谢,从而增加乳腺癌、子宫内膜癌等的发病率[2]。③农药残留还会对人体的肝脏和肾脏等器官造成损伤,如有些农药残留会导致肝脏和肾脏细胞的坏死和变性,从而引起肝、肾功能障碍等问题。
2.2 重金属对健康的危害
重金属是指相对密度大于4.5 的金属元素,如铅、镉、汞、铬等,其在自然环境中的分布广泛,容易被人体吸收。重金属的长期积累和超标摄入都会对人体造成不同程度的危害,其能够与人体内的生物大分子结合,干扰生理代谢,如铅能够与蛋白质和酶结合,影响人体内的酶活性,导致代谢失调和机能损害。
2.3 真菌毒素对健康的危害
真菌毒素是一种由真菌合成的化合物,在食品和饲料中广泛存在。小麦是真菌污染的重要来源之一,其中,最常见的真菌包括镰刀菌属、赤霉菌属和青霉菌属等。这些真菌产生的毒素可以对人体健康造成不良影响,包括急性或慢性中毒、免疫抑制和致癌作用等。镰刀菌属是最常见的真菌污染源之一,其产生的毒素包括镰刀菌烯酮、腐霉素、镰刀菌素等[3]。
3 小麦中主要污染物含量测定途径
3.1 农药残留检测方法
在小麦种植和生长过程中,农民广泛使用农药来保护作物免受害虫和病菌的损害。如果农药不正确使用或者使用过量,就会导致其在小麦中残留,威胁人体健康。因此,对小麦中农药残留的检测成为了必要的措施。现代科技手段使得农药残留检测方法得到了极大的改进。常用的农药残留检测方法包括高效液相色谱法、气相色谱法、质谱联用技术、酶联免疫吸附测定法、光化学发光法等。其中,高效液相色谱法和气相色谱法是最常用的方法。高效液相色谱法具有分离度高、准确性和重现性好的优点,对于多种农药的同时检测也有很好的适用性。气相色谱法检测灵敏度高、准确性好,能够对不同类型的农药进行定性和定量分析。质谱联用技术则能够提高检测灵敏度和准确性,尤其是对于检测复杂农药残留的情况,具有很好的应用价值[4]。
3.2 氮化合物检测方法
氮化合物是小麦中常见的一类污染物,其主要来源包括化肥、农药、废水等。常见的氮化合物包括氨氮、硝酸盐等。因此,对小麦中的氮化合物含量进行检测具有重要的意义。氮化合物的检测方法主要包括物理、化学和生物学方法。物理方法包括电导率法和紫外分光光度法,这些方法对于氨氮的测定效果较好。化学方法包括钴硝酸盐法、汞池法、甲醛蒸汽-亚硝酸钠法等,这些方法对于硝酸盐的测定效果较好。生物学方法包括微生物法和酶促反应法等,这些方法的灵敏度较高,但也存在一定的误差[5]。
4 小麦中主要污染物含量安全性评估途径
4.1 农药残留安全性评估方法
小麦是人类重要的粮食作物之一,为了提高产量、防治病虫害等目的,农民在种植过程中会使用农药。然而,农药残留会对人体健康造成威胁,因此需要对小麦中的农药残留进行安全性评估。农药残留安全性评估方法包括以下几个步骤。
(1)确定农药种类。确定小麦中存在的农药种类及其含量。可以通过对小麦样本进行检测、分析等方法确定。
(2)确定毒性指标。根据农药的毒性、暴露途径和目标人群等因素,选择合适的毒性指标。常见的毒性指标包括急性毒性、慢性毒性和致癌性等。
(3)确定剂量反应关系。通过实验确定剂量反应关系,即不同剂量农药残留对人体的毒性效应。通常采用动物试验来确定剂量反应关系。
(4)确定安全剂量。在剂量反应关系的基础上,确定不会对人体健康产生不利影响的最高摄入量。安全剂量的确定需要考虑人群的年龄、体重、暴露途径等因素。
4.2 真菌毒素安全性评估方法
小麦是一种常见的粮食作物,也是许多人的重要食物来源。然而,小麦往往容易受到真菌污染,其中一些真菌还会产生有毒的真菌毒素。真菌毒素会对人体健康造成潜在的威胁。因此,需要对小麦中的真菌毒素进行安全性评估。真菌毒素安全性评估方法包括以下几个步骤。
(1)确定真菌毒素种类。确定小麦中存在的真菌毒素种类及其含量,可以通过对小麦样本进行检测、分析等方法进行确定。
(2)确定毒性指标。根据真菌毒素的毒性、暴露途径和目标人群等因素,选择合适的毒性指标。常见的毒性指标包括急性毒性、慢性毒性和致癌性等。
(3)确定剂量反应关系。通过实验确定剂量反应关系,即不同剂量真菌毒素对人体的毒性效应。通常采用动物试验来确定剂量反应关系。
(4)确定安全剂量。在剂量反应关系的基础上,确定不会对人体健康产生不利影响的最高摄入量。安全剂量的确定需要考虑人群的年龄、体重、暴露途径等因素。
5 结语
总体来说,小麦中的污染物含量的安全性评估是一个重要的研究领域,涉及农业、环境、食品安全等多个方面。针对不同类型的污染物,需要采用不同的评估方法,如农药残留的分析方法、重金属的生物有效性评估方法、真菌毒素的检测方法等。同时,还需要考虑不同人群的暴露情况和健康状况,制定相应的安全标准,以保障公众的食品安全。