《Food Chemistry: X》：Species-Specific Profiles and Implications of Per- and Polyfluoroalkyl Substances Contamination in Edible Insects
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本研究首次系统评估了欧盟范围内允许人类食用的昆虫基食品中全氟和多氟烷基物质（PFAS）的污染情况。通过LC-MS/MS方法分析34种商业产品，发现PFAS在所有样本中存在，且不同昆虫种类（如蝗虫、黄粉虫）的污染水平与组分显著差异。研究结果凸显了循环农业系统中PFAS监控与规范的紧迫性，以支持昆虫蛋白作为可持续食品的推广。
作者：Giacomo Depau, Teresa Gazzotti, Elisa Zironi, Giulia Rampazzo, Giampiero Pagliuca
博洛尼亚大学兽医医学科学系（DIMEVET），意大利奥扎诺埃米利亚40064
摘要
可食用昆虫作为可持续蛋白质来源，在循环农业食品系统中越来越受到推崇。然而，用有机废弃物饲养昆虫会引发化学安全问题，尤其是关于持久性污染物（如全氟和多氟烷基物质，PFAS）的担忧。本研究首次全面评估了欧盟批准用于人类消费的基于昆虫的食品中的PFAS污染情况。研究人员使用经过验证的LC-MS/MS方法分析了34种来自Acheta domesticus、Locusta migratoria和Tenebrio molitor的商业产品中的PFAS含量，这些产品共计17种PFAS化合物。所有样本中都检测到了PFAS，不同物种之间的PFAS水平和谱型存在显著差异。Locusta migratoria的PFAS浓度中位数最高，而Tenebrio molitor则表现出富含长链PFAS的独特谱型。鉴于昆虫在饲料中的使用日益广泛以及其可能被纳入人类食品的趋势，迫切需要监测和规范PFAS，以与现有的污染物控制措施保持一致，确保循环经济的安全性。
引言
可食用昆虫逐渐被视为传统蛋白质来源的可持续且营养丰富的替代品。联合国粮食及农业组织（FAO，2021年）推广了这一概念，认为昆虫为全球粮食安全挑战提供了有前景的解决方案，同时有助于环境可持续性。在循环农业食品系统中，食物废弃物被重新利用为昆虫饲料（FAO，2024年），但这种做法引发了关于产品安全和环境影响的重大问题。
欧盟在规范基于昆虫的食品方面处于领先地位，旨在在创新与严格的食品安全标准之间取得平衡。根据2015/2283号新食品法规，昆虫制品需经过全面评估和风险分析。目前，欧盟已批准多种昆虫产品用于人类消费，包括黄粉虫幼虫（Tenebrio molitor）、迁徙蝗虫（Locusta migratoria）、家蟋蟀（Acheta domesticus）和少粉虫幼虫（Alphitobius diaperinus）（法规2017/2470）。
然而，随着该行业的扩张，人们对潜在健康风险的担忧也在增加。这些风险取决于昆虫种类、饲养条件、加工技术和卫生措施（FAO，2021年；Ga?ecki等人，2023年）。欧洲食品安全局（EFSA）强调，可食用昆虫与传统食品一样，可能存在生物、过敏、物理和化学危害，需要进一步研究以确保其安全性（EFSA，2015年）。
在这些危害中，化学污染物构成了重大挑战。尽管昆虫具有先进的解毒机制（Lu等人，2021年），但它们可能无法完全清除所有污染物。有害物质（包括重金属、持久性有机污染物和农药残留）会在昆虫组织中积累，当这些昆虫被用作食物或饲料时会对食品安全构成威胁。此外，污染物还可能转移到昆虫粪便中，而粪便越来越多地被用作肥料，从而为毒素重新进入食物链提供了途径。这凸显了严格管理粪便和监管的必要性（Christ-Ribeiro等人，2025年）。
EFSA和FAO指出，在化学污染物暴露、基质安全性、加工过程中产生的污染物、粪便安全性以及监管框架方面存在大量知识空白（EFSA，2015年；FAO，2021年）。
2017/2470号法规规定了获批昆虫物种的规格，并仅对“传统”环境污染物（如铅、镉、霉菌毒素、二噁英和多氯联苯（PCBs）设定了限值。然而，关于可食用昆虫中化学污染的科学研究有限，尤其是新兴污染物方面。虽然一些研究涉及霉菌毒素（Schr?gel & W?tjen，2019年；Kolakowski等人，2021年；Pradanas-González等人，2021年；Evans和Shao，2022年；Akande等人，2022年）、农药残留（Kolakowski等人，2021年；Poma等人，2022年；Akande等人，2022年；Sch?nleben等人，2024年）、阻燃剂和增塑剂（Poma等人，2019a；Poma，2019b）以及加工过程中产生的污染物（如呋喃化合物和丙烯酰胺（González-Gómez等人，2021年）的研究较多，但关于可食用昆虫中全氟和多氟烷基物质（PFAS）的数据却很少。鉴于传统食品来源中PFAS污染的普遍存在（EFSA，2020年），这一现象值得关注。
鉴于PFAS的持久性、生物累积潜力和毒性，这一知识空白尤为令人担忧，特别是对于全氟辛酸（PFOA）、全氟壬酸（PFNA）、全氟己烷磺酸（PFHxS）和全氟辛烷磺酸（PFOS）等化合物。鉴于越来越多的证据表明它们具有免疫毒性，EFSA为这四种PFAS的联合暴露设定了每周可容忍摄入量（TWI）为4.4 ng/kg体重（EFSA，2020年）。因此，2023/915号法规随后为鱼类、鸡蛋、肉类和贝类等食品类别中的PFAS设定了最大残留限量。此外，国际癌症研究机构（IARC）在2023年将PFOA列为对人类致癌的物质（第1组）（IARC，2023年）。
可食用昆虫中的PFAS污染很可能源于环境暴露途径，尤其是在循环农业食品系统中（FAO，2024年）。这些物质在土壤和水中具有持久性，并且对蛋白质有很强的亲和力，从而在昆虫组织中积累（McDermett等人，2022年）。受污染的饲料基质、饲养用水以及加工设备或包装都可能是PFAS的来源。目前欧洲批准用于人类消费的昆虫的积累相关研究主要集中于环境研究或涉及受污染饲料或水的实验。
值得注意的是，中国北部的实地调查显示，Locusta migratoria manilensis会吸收PFAS，其总PFAS浓度范围为0.57至8.55 μg/kg（干重）。其中PFOS和PFHxS是主要检测到的物质，浓度范围分别为未检出（n.d.）至1.51 μg/kg和0.29至0.81 μg/kg（Lan等人，2020年）。其他类似研究也证实了其他昆虫物种的PFAS积累能力。McDermett等人（2022年）报告称，接触含PFAS水的蟋蟀或受污染苜蓿的蟋蟀体内PFAS谱型相似；Pascali等人（2024年）发现，喂食多种受污染饲料的蟋蟀体内PFOA和全氟癸酸（PFDA）的浓度分别为0.015至0.134 μg/kg和0.015至0.219 μg/kg。唯一关于黄粉虫幼虫（Tenebrio molitor的研究进一步支持了可食用昆虫中的PFAS生物累积现象。暴露于含PFAS的燕麦麸后，幼虫在连续摄入四周后达到了稳态平衡。值得注意的是，这种PFAS吸收并未对幼虫的发育、饲料摄入量或死亡率产生明显不良影响（Burow等人，2025年）。
尽管存在污染风险，但据作者所知，市场上可获得的基于昆虫的产品中的PFAS存在和水平尚未得到充分研究。因此，本研究旨在通过量化欧盟批准用于人类消费的各种可食用昆虫产品中的PFAS浓度来填补这一空白。通过这种方式，它有助于制定基于证据的安全标准，增强消费者信心，并促进昆虫在人类饮食中的可持续整合。
样本收集
本研究分析了来自六个供应商的34种市面上可购买、保质期内的可食用昆虫产品，这些供应商在欧盟和非欧盟在线平台上都有销售（见补充表S1）。样本包括来自蟋蟀（Acheta domesticus；欧盟n = 7，非欧盟n = 6）、蝗虫（Locusta migratoria；欧盟n = 4，非欧盟n = 5）和黄粉虫（Tenebrio molitor；欧盟n = 8，非欧盟n = 4）的产品，所有这些产品均获准在欧盟销售（见补充表）
样本制备的优化
提取和净化方法需要针对分析样本的干燥特性进行若干调整。关键调整包括系统地优化样本质量和复水体积。实验表明，0.1克的标准化样本质量与1:1的样本与水比例是最优组合。选择这些参数主要是出于操作便利性考虑，因为较大的样本质量会导致SPE柱堵塞和更高的复水体积
结论
本研究表明，可食用昆虫物种中普遍存在PFAS污染，但不同物种之间的污染程度存在显著差异。这种生物累积的变化可能是由内在生物学和代谢因素以及外在因素（尤其是昆虫养殖所用饲料基质的组成）共同作用的结果。尽管目前欧洲直接食用昆虫的情况仍有限，但其在饲料中的使用正在增加
作者贡献声明
Giampiero Pagliuca：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，验证，监督，方法学，研究设计，资金获取，数据管理，概念构建。
Giulia Rampazzo：撰写 – 审稿与编辑，数据管理。
Elisa Zironi：撰写 – 审稿与编辑，方法学，研究设计，数据分析。
Teresa Gazzotti：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，验证，监督，数据管理，概念构建。
Giacomo Depau：撰写 –
未引用的参考文献
EFSA科学委员会，2015年；EFSAPanel on Contaminants in the Food Chain，2020年；欧盟委员会，2017年；欧盟委员会，2022年；欧盟委员会，2022年；欧洲议会，2015年；欧盟委员会，2023年；IARC Monographs Working Group，2023年；Pascali等人，2025年；Poma等人，2019b；Schr?gel和W?tjen，2019年。
利益冲突声明
? 作者声明以下可能被视为潜在利益冲突的财务利益/个人关系：
Giacomo Depau表示获得了意大利大学和研究部的财政支持。如果还有其他作者，他们声明没有已知的可能影响本文工作的财务利益或个人关系。
