随着社会经济的快速发展,环境中重金属污染问题日益突出。重金属可通过食物链富集、传递进入人体,具有潜在食品安全风险和人体健康风险。目前,土壤中重金属的生态环境风险和食物中重金属的食品安全风险和人体健康风险通常基于总量进行评估。然而,经物理化学作用驱动的解吸过程溶解于消化液的部分(即生物可给部分)才有可能被人体吸收,故基于总量的评价方法易导致风险被高估。因此,基于重金属生物可给性的评价方法引起广泛关注。已发展的可预测或评估污染介质中重金属生物可给性的体外模拟方法主要包括PBET(physiologically based extraction test)、IVG(in vitrogastrointestinal)、UBM(Unified BARGE Method)、DIN(Deutsches Institut für Normung e.V.)和SBRC(Solubility or Bioavailability Research Consortium)等,不同方法在胃肠模拟液成分、适用性和准确性等方面存在差异。因此,本文通过介绍重金属生物可给性体外模拟方法的特点与应用现状,重点阐述不同方法的适用性、准确性及其影响因素,并对其推广应用和后续研究进行了展望,以期为重金属食品安全风险与人体健康风险的科学预测与评价及重金属超标风险管控提供理论依据和方法参考。
生物可及性是5-甲基四氢叶酸钙(5-methyltetrahydrocalcium folate,5-MTHF)发挥生物功能的前提,易受到食品组分的影响。该文以乳清浓缩蛋白(whey protein concentrate,WPC)和5-MTHF为研究对象,利用体外消化系统,探究WPC在不同条件下(浓度、加工方式、胃肠pH、消化时间)对5-MTHF生物可及性的影响,并采用胶体粒径电位仪与激光共聚焦观察消化前后粒子微观结构的变化。结果表明,在胃消化阶段,WPC可将5-MTHF紧密包裹,较好地保护了5-MTHF,并成功转运至肠消化阶段完成释放,提高了5-MTHF的生物可及性。同时,WPC浓度、WPC加工方式、胃肠pH、消化时间等均不同程度影响5-MTHF的生物可及性和粒径、电位。其中,在胃消化阶段,各WPC-5-MTHF组均未检测出5-MTHF,生物可及性为0。在肠消化阶段,WPC-5-MTHF组的生物可及性随WPC浓度的增加而提高,较5-MTHF组的生物可及性提高了11.1%~19.61%;超声处理组、高压均质组、加热处理组的生物可及性较未加工处理组分别减少了8.49%、9.52%、8.75%;在肠pH为7、消化时间为5 h时,WPC-5-MTHF组拥有最佳生物可及性,分别为45.17%、42.32%,与5-MTHF组相比,提高到2倍左右。粒径和电位的结果显示,WPC-5-MTHF组较WPC拥有更小的粒径,更大的电位绝对值,并且WPC-5-MTHF结构的变化会引起消化特性的改变,该研究为5-甲基四氢叶酸钙在乳制品中的应用提供理论指导。
