螺旋藻在重金属方面是否安全？一项公共卫生风险评估

螺旋藻是一种微藻/蓝细菌，因其营养含量高且具有健康益处而被广泛作为膳食补充剂摄入。尽管螺旋藻因其对日常矿物质摄入的贡献而受到认可，例如铁、锰、镁和钾，但其结合重金属的能力引发了安全性担忧，尤其是对脆弱年龄组而言。本研究采用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）分析了Türkiye消费的8种市售螺旋藻补充剂（粉末和片剂）的重金属及常量矿物质含量。研究人员对不同年龄组进行了健康风险评估，其中包括孕妇和哺乳期女性。结果发现，不同补充剂之间的重金属和矿物质浓度存在显著变异，其中1个样品（S3）的危害指数（HI）在除成人外的所有年龄组中均超过可接受水平。值得注意的是，螺旋藻补充剂总体上并未超过既定膳食参考值或食品法典（Codex）对重金属的限量，但在某些较年轻年龄组中观察到潜在的非致癌风险。结果强调了确定螺旋藻及其他藻类补充剂安全摄入水平的重要性，以在最大化其营养收益的同时降低风险。此外，研究结果还突出了制定公共卫生指南以规范螺旋藻每日摄入量和标签标识实践的必要性。

该文发表于《Journal of Applied Phycology》。研究围绕螺旋藻（Spirulina）补充剂的营养价值与潜在污染风险之间的张力展开。螺旋藻作为一种广泛消费的微藻/蓝细菌，因富含蛋白质、维生素、矿物质及多种生物活性成分而被视为功能性食品，在人类营养、动物饲料以及食品工业中具有重要应用价值。与此同时，螺旋藻具有较强的金属离子吸附与富集能力，这一特性既赋予其环境修复潜力，也带来了作为膳食补充剂时的重金属暴露隐患。尤其对于儿童、青少年、孕妇和哺乳期女性等敏感人群，即使产品在法规限量范围内，长期或按标签推荐量摄入后是否存在健康风险，仍是公共卫生领域亟需回答的问题。

现有问题主要体现在三个方面。其一，螺旋藻产品的元素组成受培养用水、肥料、地理环境、加工及储运条件影响较大，不同产品之间可能存在明显批次或品牌差异。其二，尽管部分国家和机构已对某些重金属设定限量或参考摄入值，但针对螺旋藻每日摄入量、不同年龄人群适用性及标签规范，尚缺乏统一且细化的标准。其三，Türkiye市场上已消费的螺旋藻补充剂此前缺乏系统的重金属监测与分年龄健康风险评估。因此，开展本研究具有明确的现实必要性：既要评价产品是否满足法规层面的“合规”，也要进一步判断其在具体消费场景下是否“安全”。

研究人员以Türkiye市场常见的8种商业化螺旋藻补充剂为对象，其中包括2种粉末和6种片剂，重点测定其重金属与常量矿物质含量，并据此评估不同年龄组的人群健康风险。研究结论表明，样品间元素组成差异显著，钾、钙、镁和铁是含量最高的矿物质；绝大多数样品在法规限量和膳食参考值层面并未超标，但在基于暴露评估的非致癌风险分析中，特定产品仍可能对儿童及其他敏感人群构成健康隐患。尤其是样品S3，在除成人外的大多数年龄组中危害指数（HI）超过1，提示潜在非致癌健康风险。该研究的重要意义在于：其指出螺旋藻产品的安全性不能仅凭“未超法定限量”来判断，还需结合消费剂量、体重和年龄结构进行风险分层评估，并据此推动更精细化的标签标识与监管框架建立。

在技术方法方面，研究人员从伊斯坦布尔药房和本地市场购得8种市售螺旋藻补充剂作为样本。样品经酸消解后，采用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS，一种高灵敏度多元素同步检测技术）测定铝、硼、镉、铬、钴、铜、铟、铁、铅、锰、镍、银、钛、锌以及钙、镁、钾等元素含量。随后依据标签标注的推荐日摄入量，结合不同年龄组及孕妇、哺乳期女性的参考体重，计算估计每日摄入量（EDI）、慢性每日摄入量（CDI）、目标危害商（THQ）和危害指数（HI），并采用SPSS 29.0进行统计描述与正态性检验。

研究结果部分可概括如下。

Heavy metals and macro minerals content of Spirulina supplements
研究人员首先系统测定了8种补充剂的重金属和常量矿物质含量。结果显示，钾、钙、镁和铁是样品中最丰富的元素，而铟为含量最低的重金属。不同样品之间存在显著差异：S8的钙含量最高，S4的镁和钾含量最高，S3则表现出镉、铬、钴、钛和镍的最高浓度；S6的铝最高，S2的硼和银最高，S5的锌和铁最高，S4的锰、铅、铟和铜最高。该部分结果说明，螺旋藻补充剂的元素组成具有明显异质性，产品来源及生产条件可能对其安全性和营养贡献产生重要影响。

Heavy metal and macro mineral levels based on recommended daily doses
研究人员进一步根据产品标签标示的平均推荐剂量与最大推荐剂量，将元素含量折算为每日摄入水平。结果显示，各产品的推荐剂量范围差异较大，最大推荐量为1.5–10 g，平均推荐量为1.5–7.5 g。这意味着即便单位质量中的元素含量相近，不同产品因推荐摄入量不同，也会导致实际暴露水平显著不同。该分析提示，仅报告mg kg⁻¹水平并不足以反映真实消费风险，必须将标签用量纳入综合判断。

Health risks in adults and different age groups
针对成人（>21岁），所有螺旋藻补充剂的重金属估计暴露均低于参考剂量（RfD），THQ和HI均小于1，提示未见明显非致癌健康风险。对其他年龄组而言，风险表现并不一致。S7在所有年龄组中HI均未超过1，显示相对安全；但作者同时指出，S7并非纯螺旋藻制品，含有海带、荨麻和磷酸三钙等其他成分，因此其元素谱不完全代表单一螺旋藻产品。

Risk profile of supplement S3
S3是全研究中最值得关注的样品。在16至<21岁和11至<16岁人群中，S3的HI分别为1.0905和1.7329，均超过1，提示潜在健康风险。在6至<11岁组中，S3的CDI超过钴和镍的RfD，且钴和镍的THQ分别高于1；在2至<6岁组中，S3的钴、镍EDI超过RfD，且多种元素的CDI和THQ升高，HI达到18.4660，为所有产品中最高。对于孕妇和哺乳期女性，尽管各单项THQ均低于1，但S3的总HI仍略高于1（1.0491）。这些结果表明，S3虽然在法规限值层面未必超标，但在按标签摄入并结合体重校正后，对多数非成人人群存在潜在非致癌风险。

Risks in younger children
2至<6岁组是最脆弱的人群。除S7外，其余样品HI均超过1，提示可能存在非致癌健康风险。6至<11岁组中，S1、S2、S3、S4、S5的HI也均大于1。值得注意的是，S1和S2为粉末产品，可在本地市场购买，但标签中未见仅限成人或分年龄使用建议；S8虽建议4–10岁儿童服用1–2片，但计算结果显示其在2至<6岁组的HI为1.2096。这些发现直接指向标签管理不足的问题：产品使用说明若未考虑儿童体重和年龄差异，可能导致表面合规而实际风险偏高。

Comparison with previous studies and regulatory interpretation
讨论部分指出，本研究测得的元素水平与既往国际研究结果存在明显差异。部分文献报道的铝、镉、铅、铁、锌水平高于本研究，提示不同国家和生产体系之间存在显著变异。作者将此归因于培养水源、肥料质量、生长条件、地理气候、运输储存及加工方式等多因素影响。尽管如此，按标签最大推荐量折算后，本研究中所有产品均未超过Türkiye相关部门、欧盟法规、食品与营养委员会（Food and Nutrition Board）或欧洲食品安全局（EFSA）规定的重金属及常量矿物质限量。这一结果说明，“法规合规”与“分人群风险可接受”并不完全等同。

Daily dietary contribution of Spirulina
研究还评估了螺旋藻对每日膳食矿物质摄入的贡献。结果表明，螺旋藻对铁、锰、镁、钾和钙的日摄入贡献较为显著，体现出其营养补充价值；硼虽缺乏明确推荐摄入量标准，但本研究亦观察到一定程度的摄入贡献。因此，螺旋藻确实兼具营养学优势与潜在暴露风险，公共卫生管理策略应强调收益—风险平衡，而非单方面肯定或否定。

讨论部分总体认为，螺旋藻补充剂的安全性评估必须从单纯的含量测定扩展到暴露情境分析。研究结果提示，年龄越低、体重越轻，按相同标签剂量摄入后面临的相对风险越高。S3的异常表现进一步说明，产品来源、培养条件及加工控制对终产品安全性具有决定性作用。作者强调，应实施常规重金属监测，要求生产商在培养和加工阶段加强质量控制，并透明披露元素组成信息。同时，产品标签应增加按年龄分层的使用建议和推荐摄入量说明，以降低儿童等敏感群体的不当暴露风险。文章还指出，目前尚缺乏标准化的螺旋藻每日摄入指南，而市场上粉末产品可被无限量购买并自由添加至食物中，这一现状具有潜在公共卫生隐患。

研究结论部分可译为如下内容：本研究评估了Türkiye市售螺旋藻补充剂的重金属和常量矿物质组成，并分析了其在不同年龄组中的潜在健康风险。尽管所有受检产品均未超过已建立的膳食参考值或重金属、常量矿物质的监管限量，但不同样品之间存在显著变异。值得注意的是，1种补充剂（S3）在除成人外的大多数年龄组中HI均超过1，提示潜在的非致癌健康风险，尤其是对较年轻个体而言。研究结果表明，尽管螺旋藻具有公认的营养益处，其富集重金属的能力仍可能因产品来源、培养条件和消费模式不同而引发安全性问题。因此，对螺旋藻补充剂开展常规重金属监测十分必要。生产商应在培养和加工过程中实施严格质量控制，确保元素组成透明报告，并提供清晰标签，包括特定年龄人群的摄入建议。此外，当前缺乏标准化的螺旋藻每日摄入指南，提示有必要建立循证监管框架。该研究也存在局限性，即纳入产品数量仅为8种，尚不能完全代表Türkiye市场全部螺旋藻补充剂；未来研究应扩大样本量，并关注批次间差异及长期暴露评估，以更准确界定安全摄入范围并支持公共卫生保护。