净化液处理对豇豆采后多环芳烃(PAHs)的净化效果研究

为降低蔬菜采后体内多环芳烃(PAHs)对人体的危害风险,以豇豆为材料,利用不同浓度洗洁精、食盐、米酒、米醋、植物油及清水分别对豇豆豆荚进行浸洗,通过高效液相色谱-质谱联用法检测豇豆采后体内PAHs的含量,并筛选出豇豆体内PAHs的最佳净化方法。结果表明,米酒和米醋处理对豇豆体内PAHs的去除效果基本一致,其中米酒处理组的∑PAHs（美国环保局公布的优先监测的16种多环芳烃的含量总和）降低68.92%,米醋处理组的∑PAHs降低73.88%,且对萘、二苯并(a,h)蒽和茚并(1,2,3-c,d)芘等均有明显的去除效果;清水浸洗可有效降低豇豆体内的茚并(1,2,3-c,d)芘含量,但会使菲的含量增加;食盐处理使∑PAHs增加了77.15%,主要表现在增加了2、3环PAHs在豇豆体内的积累;植物油处理可降低个别PAHs单体含量,但会引入其他PAHs单体,同时增加∑PAHs含量。毒性当量计算结果表明,米酒能有效降低豇豆体内的PAHs毒性,同时食盐处理也使豇豆体内的PAHs毒性当量降低。米酒和米醋能有效降低豇豆体内∑PAHs和二苯并(a,h)蒽的含量及其毒性当量。     

不同栽培环境下豇豆体内多环芳烃源解析及风险评估

为了探讨不同污染特征环境下栽培的蔬菜体内多环芳烃(PAHs)来源及风险,以豇豆[Vigna unguiculata(Linn.)Walp]为材料,检测大棚(试验基地PAHs污染残留区)和大田(距离机动车通道100 m内)栽培的豇豆体内PAHs含量,采用同分异构体比值法分析了其体内PAHs来源,并用生态效应低中值法和苯并(a)芘毒性等效当量法评估了豇豆体内PAHs污染的生态风险,以人群日均暴露量估算了其潜在人体健康风险。结果表明:在16种优控的PAHs中,大棚豇豆体内含有13种,大田豇豆体内含有6种;大棚豇豆体内的PAHs总含量为253.94μg·kg-1,以2～4环为主,其中3环占总含量的64.47%。大田豇豆体内PAHs总含量为80.60μg·kg-1,芴和菲占总含量的69.69%。大棚和大田豇豆体内的二苯并(a,h)蒽毒性当量分别为43.32μg·kg-1和10.85μg·kg-1,其对总的毒性当量贡献率分别为89.38%和88.57%;大棚和大田豇豆的人群健康风险系数分别为2.07×10-6和6.5×10-7。研究表明:大棚豇豆体内PAHs主要源于人为处理残留的PAHs;大田豇豆体内PAHs主要来源于汽油和生物质燃烧污染。大棚豇豆存在一定的生态风险和健康风险,大田豇豆尚不存在PAHs的生态风险和健康风险,但需重视苯并(k)荧蒽、二苯并(a,h)蒽和茚并(1,2,3-c,d)芘等物质的富集作用。     

南瓜器官中多环芳烃的分布与积累

以金韩蜜本南瓜为材料,采用高效液相色谱检测其根、茎、叶、花、果实的多环芳烃(PAHs)含量,探讨南瓜各器官中多环芳烃的分布、迁移和积累。结果表明：南瓜雄花和嫩叶中仅有3种多环芳烃,幼果中有11种;南瓜器官中多环芳烃含量均值为994.11 μg/kg,其中营养器官中的为1169.59 μg/kg,生殖器官中的为854.11 μg/kg;南瓜器官中屈的含量为607.28~953.75 μg/kg,明显高于其余15种多环芳烃的含量;南瓜器官中的多环芳烃主要以2环、3环、4环芳烃为主,其中4环芳烃的含量为7364.27 μg/kg,占多环芳烃总量的81.18%,5环和6环芳烃含量为339.27 μg/kg,仅占3.74%。不同器官中多环芳烃总量与含水量呈正相关。     

瓜类蔬菜体内多环芳烃的分布特征及健康风险评估

【目的】探讨多环芳烃(PAHs)在瓜类蔬菜体内的分布特征和积累规律,并对南宁市不同年龄不同性别人群摄食每种瓜类蔬菜果实的健康风险进行评估。【方法】采集黄瓜Cucumis sativus、苦瓜Momordica charantia、丝瓜Luffa cylindrical和节瓜Benincasa hispida var. chieh-qua根系各30株和果实各20个,并分别称取茎1 kg、叶片1 kg和叶柄1 kg,用超声波提取、固相萃取对蔬菜进行前处理,用高效液相色谱法检测各部位中16种PAHs含量。【结果】16种PAHs在4种瓜类蔬菜中均有检出,PAHs的总质量分数为88.44～1 229.85μg·kg–1,其中各环数PAHs含量顺序为5环6环2环4环3环。南宁市不同人群食用瓜类果实引起的致癌风险值在1.48×10–6～7.84×10–5范围内,仅摄入可食用部分引起的致癌风险值在2.23×10–7～3.35×10–6范围内。【结论】比较同种瓜类不同部位,4种瓜皆是叶片PAHs含量最高,黄瓜果瓤含量最低,苦瓜和丝瓜果肉含量最低,节瓜叶柄含量最低;比较4种瓜类叶片,节瓜叶片PAHs含量最高,苦瓜叶片含量最低。在目前蔬菜消费量下,南宁市民摄食瓜类蔬菜果实存在潜在致癌风险。     

多环芳烃胁迫对菜心生长及生理特性的影响

【目的】明确多环芳烃(PAHs)胁迫对菜心Brassica parachinensis生长的影响,探讨PAHs胁迫对菜心的生理毒性。【方法】采用萘(Nap)、菲(Phe)、荧蒽(Flt)、苯并芘(BaP)和茚并芘(InP)5种PAHs混合溶液施入土壤胁迫菜心,在移栽定植后第10、17和24天分析菜心叶片丙二醛(MDA)、H_2O_2和脯氨酸(Pro)含量以及抗氧化酶活性的变化,观察测定定植后第24天菜心的生长情况。【结果】PAHs胁迫下菜心株高增加,以10.0 mg·kg~(-1)处理的株高最高;0.4和0.8 mg·kg~(-1)处理对菜心的茎粗影响不大,对提高单株鲜质量和根鲜质量有一定的促进作用,2.0、5.0和10.0 mg·kg~(-1)处理不同程度地降低了菜心的茎粗、单株鲜质量和根鲜质量;PAHs胁迫下,菜心叶片中MDA、H_2O_2和Pro含量随着胁迫时间的延长和PAHs含量的增大而升高。超氧化物歧化酶(SOD)活性随着胁迫浓度的增大而增强;过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性随着PAHs含量的增大呈先升高后下降的趋势。【结论】低含量PAHs胁迫对菜心的生长影响不大,高含量PAHs胁迫抑制菜心的正常生长,表现为茎径变小、单株鲜质量和根鲜质量降低且开花提前。PAHs胁迫下,H_2O_2和膜脂过氧化产物MDA含量提高,对菜心产生不利的效应,可以通过提高脯氨酸含量和抗氧化酶活性来缓解。     

蔬菜体内多环芳烃(PAHs)的调控机制研究

揭示PAHs在蔬菜体内的自我调控机制,为降低蔬菜体内PAHs对人体的危害提供理论指导。以生菜、芥菜、冬瓜、南瓜、四棱豆和豇豆6种具有代表性的蔬菜品种为供试材料,研究其体内PAHs与蛋白质、脂肪、VA、VB1、VC、VE、Ca²⁺、Fe²⁺、Na⁺和K⁺等物质的互作关系,并找出引起PAHs含量变化的关键物质。不同类别蔬菜体内PAHs种类和含量不同,且营养成分含量差异较大。蔬菜体内PAHs种类由多到少为叶类>瓜类>豆类。结果表明,蛋白质、VE、VB1、Fe²⁺对苯并(a)芘(BaP)具有协同的抑制作用,VA、Ca²⁺对苊烯(ANY)、苊(ACE)、菲(PHE)、芴(FLU)、屈(CHR)、苯并(k)荧蒽(BKF)、芘(PYR)、苯并(g,h,i)芘(BPE)等有直接或间接的抑制作用,而Na⁺能促进蔬菜对BKF、FLU和BPE的吸收或积累。蔬菜体内营养成分对PAHs有一定的调控作用,尤其是具有强抗氧化性能的维生素,它们在降低蔬菜体内PAHs过程中发挥了很大的作用。     

多环芳烃胁迫菜心叶片上下表皮对其生理特性的影响

以菜心为试验材料,设定对照(CK)与低、中、高4个不同的多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,简称PAHs)浓度:0.0(CK)、0.3、0.6、0.9 mg/L,分别胁迫菜心叶片上表皮(A_1处理)和下表皮(A_2处理),比较不同浓度的PAHs及胁迫部位对菜心生理特性的影响。结果表明,A_1、A_2处理均使菜心株高降低,且随着处理浓度的增加,株高逐渐降低,A_1处理比A_2处理降低得更多。A_1处理在高浓度PAHs处理下的叶绿素含量达到最大值,A_2处理在低浓度PAHs处理下的叶绿素含量达到最大值。A_1、A_2处理的丙二醛(MDA)含量增加,且在中、高浓度下,A_2处理比A_1处理的MDA含量增加得更多。A_1处理的可溶性蛋白含量有所增加,A_2处理的中、低浓度可溶性蛋白含量有所减少,但与对照组相比无明显差异。A_1、A_2处理的过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均降低,且A_2处理比A_1处理的APX活性降低得更为明显,A_1、A_2处理的过氧化氢酶(CAT)活性均增高。由结果可知,在不同浓度的PAHs和不同胁迫部位处理下,菜心的株高均降低,叶表比叶背处理降低得更多;用0.0～0.9 mg/L PAHs处理叶表和叶背,对菜心叶片叶绿素含量均有促进作用。中、高浓度PAHs处理叶背比处理叶表的MDA含量增加得更多。PAHs处理对菜心可溶性蛋白含量无明显影响。总体看出,在PAHs处理下,POD、APX活性降低,CAT活性提高,且处理叶背的APX活性降低得更为明显。     

不同种类蔬菜幼苗对多环芳烃胁迫的生理反应

为了探索多环芳烃对蔬菜幼苗生长和生理特性的影响。分别以0.3、0.6、0.9 mg/L等不同浓度的16种多环芳烃对黄瓜、菜心、萝卜进行胁迫培养,以不加多环芳烃的幼苗为对照,研究多环芳烃胁迫下各蔬菜幼苗的生长和生理响应。结果表明,黄瓜的叶宽、鲜质量、CAT活性、POD活性以及萝卜的叶绿素b含量、CAT活性在0.3 mg/L PAHs处理时达到最小值。处理浓度为0.6 mg/L时,黄瓜的POD活性、菜心的维生素C含量和萝卜的MDA含量最小。黄瓜的干质量、菜心的鲜质量以及萝卜的鲜质量、POD活性在0.9 mg/L PAHs处理下达到最小值。不同浓度的PAHs处理对黄瓜和菜心叶片叶绿素的合成和光合作用以及萝卜的维生素C含量均有促进作用。随着PAHs处理浓度的升高,黄瓜和菜心的MDA含量呈上升趋势,在0.9 mg/L PAHs处理下达到最大值。不同种类蔬菜幼苗对PAHs具有不同生理反应的原因之一,可能与它们叶片结构的不同导致吸收PAHs量的差异有关。     

菜心吸收和积累土壤中5种多环芳烃规律

采用萘(Nap)、菲(Phe)、荧蒽(Flt)、苯并(a)芘(BaP)和茚并(1,2,3-cd)芘(InP)5种不同苯环数的多环芳烃(PAHs)混合溶液施入土壤,制成不同浓度PAHs污染土壤盆栽种植菜心,研究菜心对土壤中不同种类PAHs的吸收和积累规律。结果表明,菜心根部、茎部、叶片中的PAHs含量随着PAHs处理浓度的增加而升高;菜心植株内不同部位的PAHs含量表现为:根部叶片茎部;菜心叶片中的PAHs含量在定植后17 d内快速上升,17～24 d上升速度明显减慢,定植后24 d低浓度处理和CK叶片中的PAHs含量出现下降趋势。菜心植株中低环类PAHs(2～3个苯环)的含量占PAHs总量的77.61%～90.3%,高环类PAHs(4～6个苯环)的含量占PAHs总量的9.70%～22.39%。菜心植株对土壤中5种PAHs的富集能力大小为PheNapFltBaPInP,菜心根部对BaP和InP的富集能力远大于茎部和叶片。     

多环芳烃进入菜心体内的途径及其对菜心产量和品质的影响

[目的]探索多环芳烃(PAHs)进入菜心的主要途径,为提高菜心产量和品质及保障质量安全提供参考依据.[方法]在菜心收获期,利用5种PAHs对菜心进行叶面涂抹和根部水培处理,比较两种处理方式下菜心体内的PAHs含量、菜心产量和营养品质差异.[结果]叶面涂抹处理后3 d,菜心中的PAHs总含量为127.28 μg/kgDW,显著高于根部水培处理组(13.63 μg/kgDW)(P<0.05,下同).菜心主要以叶面吸收PAHs,此过程中菜心对5种PAHs的吸收量排序为萘>菲>荧蒽>苯并(a)蒽>苯并(a)芘.叶面涂抹处理组菜心的单株鲜重和可溶性糖含量分别为44.94 g和175.67 μg/g,均显著高于根部水培处理和对照组;维生素C(Vc)和可溶性蛋白含量以根部水培处理组最高,分别为21.24 mg/100 gFW和10.76 μg/g,均显著高于叶面涂抹处理组和对照组;根部水培处理组的纤维素含量最高,为10.26%,与对照组差异显著;两种PAHs处理方式对菜心叶绿素含量无显著影响(P>0.05).相关性分析结果表明,菜心体内的总PAHs含量与菜心单株鲜重、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量和纤维素含量呈正相关,与Vc含量呈负相关.[结论]菜心叶面吸收PAHs的能力远强于根部,生产上菜地选择应远离公路和工厂,以避免尾气、灰尘和烟雾中的PAHs等通过叶片进入菜心体内,影响菜心品质及食用安全.