蛋白补充剂中铅和镉的膳食暴露评估：欧洲市场产品污染水平及健康风险研究

《Journal of Food Composition and Analysis》：Quantifying Lead and Cadmium in Protein Supplements: Insights into Dietary Exposure and Health Risks

本研究针对蛋白补充剂(PS)中重金属污染问题，对欧洲市场90种动物源和植物源PS进行铅(Pb)和镉(Cd)检测。通过ICP-OES分析发现，动物源PS铅含量较高(0.05 mg/kg)，植物源PS镉含量较高(0.04 mg/kg)。风险评估显示，按推荐剂量(30 g/天)摄入时风险较低(MOE>1，Cd贡献TWI<5%)，但过量摄入会增加健康风险。研究强调了监控PS重金属污染的重要性，为消费者安全和监管提供科学依据。

　　

随着健康意识的提升和健身文化的流行，蛋白补充剂已成为越来越多人日常饮食的一部分。无论是运动员追求更好的运动表现，还是普通消费者希望改善健康状况，蛋白补充剂市场都在快速增长。预计到2030年，全球蛋白补充剂市场规模将达到499亿美元，欧洲市场也在迅速扩张，特别是植物蛋白补充剂因素食主义兴起而备受青睐。

然而，在这片繁荣背后隐藏着不容忽视的安全隐患。蛋白补充剂可能成为重金属污染的载体，其中铅(Pb)和镉(Cd)这两种有毒元素尤其令人担忧。铅和镉是环境中广泛存在的污染物，可通过土壤、水源或工业生产过程进入食物链。长期摄入这些重金属会对健康造成严重威胁，铅可能损害神经系统和肾脏功能，镉则被国际癌症研究机构列为I类致癌物，主要影响肝脏和肾脏。

尽管欧洲联盟在2023年更新了法规，规定了食品补充剂中镉(1.00 mg/kg)和铅(3.00 mg/kg)的最大允许限量，但关于蛋白补充剂中这些重金属的实际污染水平和相关健康风险的研究仍然有限。特别是针对欧洲市场，同时比较动物源和植物源蛋白补充剂的研究更为少见。

为了解决这一知识空白，由Elena Bethencourt-Barbuzano、Rodrigo de Lima Brum等研究人员组成的团队在《Journal of Food Composition and Analysis》上发表了他们的研究成果。他们系统评估了欧洲市场90种蛋白补充剂中铅和镉的污染水平，并对不同消费模式下的膳食暴露风险进行了全面评估。

研究人员采用电感耦合等离子体光学发射光谱法(ICP-OES)这一高精度分析技术，对采集的样品进行检测。样本涵盖动物源(77种)和植物源(13种)蛋白补充剂，主要购买自专卖店、超市、健身房和药房。通过严格的样品前处理和质量控制程序，确保数据的可靠性。研究团队还进行了全面的风险评估，计算了估计每日摄入量(EDI)、暴露边际(MOE)、目标危险商(THQ)和危险指数(HI)，考虑了三种消费情景(30、60和90克/天)。

研究团队发现，动物源蛋白补充剂中的铅平均浓度(0.05 mg/kg)高于植物源产品(0.03 mg/kg)，而植物源蛋白补充剂中的镉平均浓度(0.04 mg/kg)则高于动物源产品(0.02 mg/kg)。尽管这些浓度均远低于欧盟规定的最大限量，但不同产品类型间的差异模式值得关注。

在膳食暴露评估方面，研究人员得出了更加细化的结论。按制造商推荐的每日30克摄入量计算，铅的暴露边际(MOE)大于1，镉的摄入量贡献低于欧盟设定的耐受每周摄入量(TWI)的5%。危险指数(HI)也低于1，表明在此摄入水平下，蛋白补充剂消费不会构成显著健康风险。

然而，当摄入量增加时，风险状况发生了变化。每日摄入60克蛋白补充剂时，镉的摄入量贡献开始超过TWI的5%；而当每日摄入量达到90克时，某些产品中镉的摄入量贡献可高达TWI的20-30%。虽然单独来看可能仍不构成直接风险，但考虑到这些重金属还会通过其他食物来源摄入，累积暴露的风险不容忽视。

研究人员特别指出，虽然目前蛋白补充剂中的重金属水平在安全范围内，但随着消费量的增加和消费模式的多样化，持续监测和严格质量控制至关重要。植物源蛋白补充剂中较高的镉含量可能与农作物从污染土壤中吸收镉的能力有关，这提示需要对原料来源进行更严格的控制。

这项研究的意义在于首次系统评估了欧洲市场蛋白补充剂中铅和镉的污染状况，并进行了细致的风险特征描述。研究结果不仅为消费者提供了安全使用蛋白补充剂的科学指导，也为监管机构制定更精准的风险管理策略提供了依据。随着蛋白补充剂消费的日益普及，这类研究对保障公共健康安全具有重要价值。

研究的主要技术方法包括使用ICP-OES进行重金属含量测定，采用干法灰化进行样品前处理，通过认证参考材料进行质量保证，并运用风险评估模型计算膳食暴露量和健康风险指标。

铅和镉水平在蛋白补充剂中的分布特征

研究人员发现，动物源蛋白补充剂中的铅浓度较高，而植物源产品中的镉含量更高。这一分布特征可能与不同蛋白来源的生产过程和环境污染特征有关。所有检测样本的重金属含量均符合欧盟限量标准，但不同产品类型间的差异提示需要针对性的质量控制措施。

膳食暴露评估结果

评估显示，在推荐摄入量(30克/天)下，蛋白补充剂对重金属的暴露贡献相对较小。但随着摄入量增加，暴露水平呈线性增长，特别是在高消费情景下，镉的暴露贡献可能达到TWI的相当比例，提示需要关注重度使用者的累积暴露风险。

风险特征描述

基于美国环境保护署(USEPA)的参考剂量(RfD)计算的目标危险商(THQ)和危险指数(HI)均低于1，表明在研究的消费情景下，蛋白补充剂的使用不会带来明显的健康风险。然而，镉是风险贡献的主要因素，特别是在植物源产品中。

研究的创新点在于首次对欧洲市场蛋白补充剂进行了系统的重金属污染评估，同时比较了动物源和植物源产品的差异，并建立了不同消费模式下的风险特征谱。这些结果为该领域的后续研究和监管决策提供了重要基线数据。

研究的局限性主要在于植物源蛋白补充剂的样本量相对较小(13种)，这反映了当时市场的实际分布情况。随着植物基产品的日益普及，未来需要更大样本量的研究来更全面评估这类产品的安全性。

总体而言，这项研究为蛋白补充剂的重金属安全评估提供了重要科学证据，强调了对这类日益流行的食品类别进行持续监测和风险管理的必要性。研究结果支持在当前消费模式下，蛋白补充剂的重金属暴露风险较低，但提醒消费者和监管机构关注过量消费可能带来的潜在风险，特别是与其他膳食来源的累积效应。