有機(jī)食品與普通食品營養(yǎng)品質(zhì)與安全性差異研究

虞曉凡[1]2蔣高明1

（1.中國科學(xué)院植物研究所，北京100093 2.中國科學(xué)院大學(xué)，北京100049）

摘要：有機(jī)食品是指來自有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系，根據(jù)有機(jī)農(nóng)業(yè)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)加工，并通過獨(dú)立的有機(jī)食品認(rèn)證機(jī)構(gòu)認(rèn)證的農(nóng)副產(chǎn)品及其加工品。其主要特征是不使用人工合成物質(zhì)，如農(nóng)藥、化肥、生長調(diào)節(jié)劑、飼料添加劑、基因工程產(chǎn)物等。但針對有機(jī)食品質(zhì)量和食品安全問題，目前學(xué)術(shù)界依然存在爭議，甚至有人認(rèn)為有機(jī)食品與普通食品存在“三不出”(看不出、嘗不出、測不出)問題。為揭示有機(jī)食品與普通食品營養(yǎng)品質(zhì)與安全性差異，本文查閱了大量文獻(xiàn)，結(jié)合我們的研究數(shù)據(jù)，從感官品質(zhì)、營養(yǎng)價(jià)值和安全性三方面，介紹了國內(nèi)外有機(jī)食品研究進(jìn)展?？傮w來看，有機(jī)食品口感更好，農(nóng)藥殘留量是普通食品的0-1/3；有機(jī)果蔬硝酸鹽含量比普通果蔬減少50%-80%。此外，有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品干物質(zhì)含量比普通食品高出約7%-20%。有機(jī)果蔬中的花青素、異黃酮、類胡蘿卜素等具有抗癌、抗氧化的酚類化合物含量明顯高于普通食品，維生素C含量更高，比普通果蔬高30%-68%。有機(jī)畜產(chǎn)品中含有更多對人體健康有益的多不飽和脂肪酸。在元素含量方面，有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品中大量元素P、Fe、Mg以及微量元素Zn、Cu、Cr含量更高。本研究發(fā)現(xiàn)，有機(jī)農(nóng)業(yè)食品與普通食品相比存在明顯的品質(zhì)與安全差異，這一結(jié)論可為有機(jī)食品產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展提供重要的理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：有機(jī)食品；普通食品；品質(zhì)；安全性

The advances oforganicfoods over conventional ones in nutritional contents and health security:common views and debates

YU Xiao-fan1,[2]JIANG Gao-ming1

(1.    Instituteof Botany, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100093, China

2.      Universityof Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China)

Abstract:Organic foods comefrom organic production system, following the organic  cultivationstandards and processingschedules. The main characteristics of the organicagriculture production system is not allowed to useartificial synthetic materials, such aspesticide, fertilizer, growth regulator, feed additives and gene engineeringproducts. However, for the organic food quality and healthsafety issues, the academic circles are stillcontroversial. Some people even think there is a"three cannot" problems for organicfoods, namely organic foods “cannot be distinguished ,tasted andmeasured” from common ones. In order to objectively reflect thenutritional quality and safety differences between organic and general foods,combing extensive published literatures with our own research data, we herereport some advances of organic foods from three aspects, e.g, sensory quality, nutritional value and safety .Overall, organic foods taste better. The percentage of organicfoods with pesticide residues was one-third in comparison to conventional ones.Nitrate content in organic fruit and vegetable was 50% of that ofnormal ones, even to the level one-fifth of the ordinary ones. In addition, thedry matter content of organic crops was about 7% -20% higher than ordinaryfoods. Organic foods have higher contents of anthocyanins, isoflavones,carotenoids and other phenolic compounds which have the anti-cancer andanti-oxidation effect. Higher vitamin C content by 30% -68% was found inorganic fruits and vegetables. Meanwhile, the organic animal products containmore beneficial polyunsaturated fatty acids. Elevated contents in majorelements such asP, Fe, Mg and trace elements such as Zn, Cu, and Cr wereverified in organic crops. The study showed that there are obvious differencesin quality and safety between foods originated from organic foods and ordinaryones. This conclusion can provide important theoretical basis for the healthydevelopment of organic food industry.

Keywords: organicfood; conventional food; nutritional quality; food security

有機(jī)食品來自有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系，即根據(jù)有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要求和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)加工，并通過獨(dú)立的有機(jī)食品認(rèn)證機(jī)構(gòu)認(rèn)定的農(nóng)副產(chǎn)品及其加工品[1]。中國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局、國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會聯(lián)合發(fā)布的《有機(jī)產(chǎn)品國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T19630）》對有機(jī)食品生產(chǎn)過程基本要求是：1）不采用基因工程獲得的生物及其產(chǎn)物；2）不使用化學(xué)合成的農(nóng)藥、化肥、生長調(diào)節(jié)劑、飼料添加劑等物質(zhì)；3）遵循自然規(guī)律和生態(tài)學(xué)原理，采用一系列可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)技術(shù)，維持持續(xù)穩(wěn)定的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系[2]。

有機(jī)食品因其在人體健康、生態(tài)環(huán)境保護(hù)和生物多樣性方面的明顯優(yōu)勢，得到了消費(fèi)者尤其是發(fā)達(dá)國家消費(fèi)者的認(rèn)可[3]。國際有機(jī)農(nóng)業(yè)運(yùn)動聯(lián)盟（FiBL-IFOAM）數(shù)據(jù)顯示，2012年全球有機(jī)食品市值達(dá)638億美元；全球有164個(gè)國家生產(chǎn)有機(jī)認(rèn)證食品，生產(chǎn)面積3750萬公頃，從業(yè)農(nóng)民190萬人[4]。在歐美發(fā)達(dá)國家，有機(jī)食品的消費(fèi)占食品消費(fèi)總額3%-5%[5]。有機(jī)食品因來源自然、富營養(yǎng)、高品質(zhì)和安全環(huán)保，且投入了相對多的人工，其價(jià)格高于普通食品。在發(fā)達(dá)國家，有機(jī)食品價(jià)格高于普通食品40-60%；在中國，有機(jī)食品的價(jià)格是普通食品2.5-3倍。

中國以不足世界人均7%的耕地，養(yǎng)活了22%的世界人口，但卻消耗了世界化肥總量的35%，農(nóng)業(yè)水資源的70%（楊慧等，2014；鄭良永，2013）。以化肥為例，2013年我國農(nóng)用化肥施用量達(dá)6019.4萬噸，是轉(zhuǎn)型初期1978年總量（3047.7萬噸）的1.97倍,到2015年達(dá)到了5900萬噸。1978~2013年階段，我國農(nóng)用化肥施用量的年均增長率（5.58%）是糧食產(chǎn)量年均增長率（1.96%）的近3倍。 2010年我國耕地單位面積化肥施用量為460kg/hm2,遠(yuǎn)高于發(fā)達(dá)國家225 kg/hm2的安全上限，目前中國已成為全球最大的化肥生產(chǎn)國和消費(fèi)國（欒江等，2013）。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國化肥利用率較低，氮肥30%~35%，磷肥10%~25%，鉀肥35%~50%，每年約有1000多萬噸肥料養(yǎng)分流失，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和危害（楊青林等，2011）。與此同時(shí)，農(nóng)作物長期接受農(nóng)藥、化肥，農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和食用安全性也會受到威脅，農(nóng)藥殘留和重金屬含量超標(biāo)都會嚴(yán)重危害人體健康。

然而，當(dāng)前中國有機(jī)農(nóng)業(yè)發(fā)展還面臨嚴(yán)重的問題。主要表現(xiàn)在，重認(rèn)證，輕過程管理，市場以假亂真，打擊了消費(fèi)者的消費(fèi)信心。更重要的是，消費(fèi)者對有機(jī)食品并不了解，在食品消費(fèi)方面缺乏必要的知識，造成了有機(jī)食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢。即使對于有機(jī)食品的質(zhì)量和食品安全，學(xué)術(shù)界研究結(jié)論也還不統(tǒng)一。2009年4月，歐盟“低輸入食品質(zhì)量”（Quality Low Input Food, QLIF）報(bào)告總結(jié)了5年的研究，結(jié)果顯示，有機(jī)和常規(guī)生產(chǎn)體系下的谷物和家畜品質(zhì)差異顯著。主要體現(xiàn)在（1）有機(jī)食物含有更高水平有益營養(yǎng)物質(zhì)，如維生素類、多不飽和脂肪酸、抗氧化劑等；（2）有機(jī)食物中重金屬、真菌毒素和農(nóng)藥殘留更低(Niggliet al.2009)。與此相反，2012年美國斯坦福大學(xué)Spangler等審核了223份研究報(bào)告，從營養(yǎng)角度分析有機(jī)食物與非有機(jī)谷物、果蔬、肉類、禽類、蛋類、牛奶中維生素含量和營養(yǎng)成分含量差異，稱“沒有充分證據(jù)證實(shí)有機(jī)食物營養(yǎng)更豐富，對人體健康更有益”(Smith-Spangler et al. 2012)。由此可見，要逐步還原有機(jī)食品在營養(yǎng)、健康和生態(tài)安全性方面的事實(shí)真相，尚需要進(jìn)行大量的深入研究。

要科學(xué)解決食物的數(shù)量安全和質(zhì)量安全問題，必須從源頭分類生產(chǎn)人與動物的口糧，對于人類的食物，應(yīng)該采用有機(jī)農(nóng)業(yè)的辦法，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)安全食品。農(nóng)業(yè)要減少化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜的生產(chǎn)和使用，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。針對當(dāng)下消費(fèi)者關(guān)心的問題，即有機(jī)與常規(guī)種植體系下農(nóng)產(chǎn)品相比是否存在“看不出、吃不出、測不出”（簡稱“三不出”）？本文關(guān)注的重點(diǎn)是有機(jī)與常規(guī)種植模式下農(nóng)產(chǎn)品在營養(yǎng)品質(zhì)和食品安全性方面的差異。

有機(jī)農(nóng)業(yè)是消耗少、效率高、持續(xù)環(huán)境良性轉(zhuǎn)化導(dǎo)向的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系，是可持續(xù)農(nóng)業(yè)的具體體現(xiàn)。有機(jī)食品是現(xiàn)代食品發(fā)展的潮流和方向，是一類真正源于自然、富營養(yǎng)、高品質(zhì)的環(huán)保型安全食品。有機(jī)農(nóng)業(yè)通過減少資源消耗，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)之間尋求一種平衡。本文將為消費(fèi)者提供有機(jī)與常規(guī)農(nóng)產(chǎn)品在食品營養(yǎng)品質(zhì)與安全性方面科學(xué)客觀的解答，為有機(jī)食品產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供理論依據(jù)，對保障食品安全具有一定的現(xiàn)實(shí)參考意義。

1有機(jī)食品與普通食品的感官品質(zhì)差異

農(nóng)產(chǎn)品感官指標(biāo)，如外形、色澤、滋味、氣味、均勻性等是描述和判斷產(chǎn)品質(zhì)量最直觀的指標(biāo)。植物代謝產(chǎn)物含量與農(nóng)產(chǎn)品的口感和風(fēng)味緊密相關(guān)。國外一項(xiàng)調(diào)查顯示，目前西紅柿酸甜度是2.77，而過去是3.24；糖含量從5.3%下降到4.9%。相反，西紅柿硬度卻從6.7上升到12.1(顏霞，2007)。主要原因是種植耐機(jī)械采摘的品種，為追求高產(chǎn)量而加大化肥用量，人工催熟縮短蔬果成熟期，違背了蔬果自然生長規(guī)律。與普通食品相比，有機(jī)食品色澤自然，口感更好，消費(fèi)者吃到的是最自然的味道。譬如有機(jī)蔬菜和水果，因其按照自然生長規(guī)律，吸收有機(jī)肥料中大量的礦物質(zhì)和微量元素，元素比例更均衡，水分更充足，果香更濃郁(Reganold 2006)。部分研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，有機(jī)種植模式可以提高農(nóng)產(chǎn)品特別是瓜果類總糖或可溶性糖含量，改善農(nóng)產(chǎn)品口味。例如，有機(jī)蘋果可溶性糖含量、有機(jī)酸含量均高于常規(guī)蘋果，且富含芳香物質(zhì)，因此蘋果“風(fēng)味”更佳(Pecket al. 2006; Amarante et al. 2008)。

Lombardo等發(fā)現(xiàn)有機(jī)土豆在油煎過后口感更脆，褐變度更低(Lombardo et al. 2012)。相反，也有人認(rèn)為有機(jī)谷物和常規(guī)谷物口味幾乎沒有差別(Dangour et al. 2009)。如Tobin等招募志愿者對9種新鮮有機(jī)和普通蔬菜、水果的感官品質(zhì)做了評定，結(jié)果有機(jī)和普通蔬果感官品質(zhì)之間沒有顯著差異(Tobinet al. 2013)。

通常有機(jī)蔬菜、水果在外觀上比普通蔬果略遜一籌，長短不一，大小各異，顏色也可能不均一，不如普通蔬果顏色鮮亮，甚至?xí)幸恍┫x咬，但是有機(jī)蔬果不使用農(nóng)藥，按照自然規(guī)律生長，生長過程難免遇到蟲咬，外觀有些損傷，這都是正?，F(xiàn)象，不影響食用，反而正因?yàn)槿绱?，有機(jī)蔬果口味更加純正。

研究發(fā)現(xiàn)有機(jī)豬肉瘦肉更多，肉質(zhì)更緊致；有機(jī)雞肉肉質(zhì)更硬，口感更好(Grashornand Serini 2006; Hansen et al. 2006)。有機(jī)養(yǎng)殖讓家禽在自然環(huán)境中生長，呼吸新鮮空氣，且部分采食天然食料（如昆蟲、蚯蚓、種子、嫩葉等），肉質(zhì)相對細(xì)膩緊致，產(chǎn)出的蛋類品質(zhì)更好(Marian and Th?gersen 2013)。

2有機(jī)食品與普通食品營養(yǎng)成分差異

2.1 干物質(zhì)

干物質(zhì)是植物光合作用產(chǎn)物在植物體內(nèi)積累的成分，是指有機(jī)體在60-90℃的恒溫下，充分干燥后，余下的有機(jī)物質(zhì)量，是衡量植物有機(jī)物積累、營養(yǎng)成分多寡的一個(gè)重要指標(biāo)，包括淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、脂肪、無機(jī)礦物質(zhì)等。干物質(zhì)積累與植物生存環(huán)境密切相關(guān)，如自然環(huán)境下干物質(zhì)含量高，相反人工環(huán)境尤其大水漫灌環(huán)境下生長的植物干物質(zhì)含量低。大量研究發(fā)現(xiàn)有機(jī)蔬果含有更多的干物質(zhì)(Bourn and Prescott2002; Lairon2010; Herenciaet al. 2011)。

Huber比較了19份有機(jī)和常規(guī)蔬果的干物質(zhì)含量，其中10份研究結(jié)果顯示有機(jī)生產(chǎn)體系下干物質(zhì)含量更高，高出約20%(Huberet al. 2011)。法國食品安全局開展的有機(jī)食品營養(yǎng)與衛(wèi)生品質(zhì)評估結(jié)果也表明有機(jī)果蔬干物質(zhì)含量更高(Lairon 2010)。一項(xiàng)波蘭的研究進(jìn)一步顯示，有機(jī)梨、甜菜、芹菜的平均干物質(zhì)分別比常規(guī)種植高7.1%、46.9%、16.8%(G?sto?et al. 2011)。同樣趨勢也反映在葉菜類蔬菜中，如菠菜、甜菜、生菜、甘藍(lán)(Woese et al. 1997)。不過相反的結(jié)果也有報(bào)道，如Brazinskiene研究發(fā)現(xiàn)，常規(guī)種植土豆干物質(zhì)比有機(jī)種植高16.6%，這種差異可能與土豆品種有關(guān)(Brazinskiene et al. 2014)。

2.2蛋白質(zhì)及氨基酸

蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，是構(gòu)成細(xì)胞的基本有機(jī)物，由20多種氨基酸按不同比例組合而成。其中8種是人體必需的，但必須由食物蛋白供給。有機(jī)種植模式下，由于氮肥供應(yīng)不如常規(guī)化肥充足，而氮素是核酸、蛋白質(zhì)合成的必需元素，因此，一般有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品蛋白質(zhì)含量比普通農(nóng)產(chǎn)品低。不過也有人發(fā)現(xiàn)有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品蛋白質(zhì)質(zhì)量反而更高，可能是因?yàn)榈厥芟迺r(shí)，植物代謝會朝著增加某些必需氨基酸的方向發(fā)展(Rembia?kowska 2007)。另外，常規(guī)種植模式施用過量化肥，植物將合成更多含氮量高的蛋白質(zhì)、氨基酸，粗蛋白含量則相應(yīng)下降，降低了蛋白質(zhì)的品質(zhì)(Eppendorfer et al. 1979)。

 蛋白質(zhì)含量并不是反映作物品質(zhì)的唯一標(biāo)準(zhǔn)，高質(zhì)量的蛋白質(zhì)易消化并且含有人體必需的氨基酸。Vrcek等對有機(jī)和常規(guī)種植的小麥粉蛋白質(zhì)含量及消化率進(jìn)行了分析，結(jié)果表明有機(jī)小麥粉的平均蛋白質(zhì)含量比常規(guī)分別低14%、17%，但是有機(jī)小麥粉蛋白質(zhì)離體消化率分別比常規(guī)高2.9%和5.1%(Vrcek et al. 2014)。另外一項(xiàng)意大利的研究結(jié)果表明，有機(jī)土豆粉蛋白質(zhì)含量（7.0g·100g-1）是常規(guī)處理（4.7 g·100g-1）的1.49倍。有機(jī)土豆粉氨基酸總量比常規(guī)土豆粉高25.7%，并且含有更多的丙氨酸、精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、谷氨酸等多種氨基酸(Carillo et al. 2012)。

2.3 脂類

脂類差異主要集中在動物肉質(zhì)及奶制品方面。多不飽和脂肪酸對人體有重要的生理功能，能調(diào)節(jié)人體的脂質(zhì)代謝，治療和預(yù)防心腦血管疾病。對有機(jī)牛肉、羊肉、雞肉脂肪酸組分的分析發(fā)現(xiàn)，有機(jī)模式下的牛肉、羊肉、雞肉較常規(guī)生產(chǎn)肉質(zhì)相比，均含有更高的多不飽和脂肪(Grashornand Serini 2006; Angood et al. 2008; Bjorklundet al. 2014)。

Palupi等對乳制品進(jìn)行了元分析（Meta-Analysis），結(jié)果顯示有機(jī)奶制品多不飽和脂肪酸含量更高(Palupiet al. 2012)。有機(jī)牛奶中含有更多對人體健康有益的脂肪酸，包括多不飽和脂肪酸、共軛亞麻油酸、亞麻酸、反-11-油酸、反十八碳烯酸等(Bergamo2003; Ellis et al. 2006; Butler et al. 2011; Florence et al. 2012; Capuano et al. 2015)。Vetter等發(fā)現(xiàn)有機(jī)模式下生產(chǎn)的奶制品中人體需求的植烷酸和降植烷酸含量更高，這些成分的提高對降低心血管疾病具有重要的生理作用(Vetterand Schr?der 2010)。

2.4酚類化合物及抗氧化物質(zhì)

酚類化合物是一個(gè)或多個(gè)芳香環(huán)與一個(gè)或多個(gè)羥基結(jié)合而成的一類植物次級代謝化合物，包括黃酮類（花青素、黃酮醇、類黃酮等）、萜類化合物（類胡蘿卜素、葉黃素）和含氮化合物（糖苷、胺類、生物堿等）(李富華等，2012)。

大量研究證明有機(jī)蔬果含有種類繁多的酚類化合物和抗氧化物質(zhì)(Asami et al. 2003; Chassy et al. 2006; Crinnion 2010; Brazinskiene et al.2014)，這些物質(zhì)對增強(qiáng)人體免疫力，清除體內(nèi)自由基，防癌、調(diào)節(jié)免疫具有積極的功效。表1-1總結(jié)了10種蔬果的總酚含量，總體顯示，有機(jī)蔬果總酚含量比常規(guī)蔬果更高。不過也有研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)有機(jī)草莓和薄荷中總酚含量不如常規(guī)種植。

花青素是純天然的抗衰老營養(yǎng)劑，是目前發(fā)現(xiàn)的最有效的抗氧化劑，能延緩機(jī)體衰老，減輕眼睛疲勞、提高視力等(薄艷秋,2012)。有人發(fā)現(xiàn)有機(jī)葡萄中花青素含量（700.0 mg/kg FW）是常規(guī)葡萄（329.6 mg/kg FW）的2倍(Muleroet al. 2010)。同樣的趨勢也反映在藍(lán)莓研究中(Wang et al. 2008)。

類胡蘿卜素是一類天然色素，是胡蘿卜素和葉黃素的總稱。人體不能合成類胡蘿卜素，主要通過食物獲得，而水果和蔬菜是最主要的來源。類胡蘿卜素具有抗癌、抗氧化、保護(hù)視力、保護(hù)皮膚、預(yù)防骨質(zhì)疏松等重要作用(孫玉敬等，2012)。有機(jī)種植胡椒的β-胡蘿卜素、葉黃素含量均高于常規(guī)種植，此外，番茄紅素也是一種強(qiáng)抗氧化劑，研究顯示常規(guī)種植番茄紅素高于有機(jī)模式(Campbelland Ortíz 2014)。

表1-1有機(jī)和常規(guī)模式蔬果總酚含量

Table1-1  The total flavonoid contents oforganic and conventional vegetables and fruits

材料

總酚含量

單位

文獻(xiàn)出處

有機(jī)模式

常規(guī)模式

番茄

2.81±0.88a

2.57±1.16a

Mg·100 g-1  FW

(Hallmann et  al. 2013)

番茄

12.13±0.31a

9.87±0.22b

Mg GAE·100 g-1

(Vallverdú-Queralt et al. 2012)

番茄

196.00 ± 1.00a

149.00 ± 4.00b

mg GAE·100 g-1  FW

(Vinha et al.  2014)

土豆

355.00±28a

292.00±18b

Mg·100 g-1DM

(Lombardo et  al. 2012)

胡蘿卜

0.79±0.49a

0.40±0.19a

Mg GAE ml VE-1

(Faller and Fialho  2010)

茄子

13.64±0.83a

11.61±0.46b

GAE (mg·g-1)

(Luthria et  al. 2010)

草莓

260.00± 0.20a

288.00± 0.20a

mg GAE·100 g-1  FW

(Crecente-Campo et al. 2012)

葡萄

982.00±58.97a

973.10±57.00a

Mg·kg-1  FW

(Mulero et al.  2010)

藍(lán)莓

319.3±36.44a

190.3±31.37b

Mg·100 g-1  FW

(Wang et al.  2008)

桃

29.0±1.2a

21.3±1.6b

Mg tannic acid/100g F.W.

(Carbonaro et al. 2002)

梨

64.5±1.5a

58.4±2.0b

Mg tannic acid/100g F.W.

(Carbonaro et al. 2002)

薄荷

190.90±0.3b

191.80±10.2a

GAE (mg·g-1)

(Lv et al. 2012)

注：小寫字母表示5%顯著水平。FW代表鮮重。

Note:Small letters means significant at 5% level.FW indicates fresh weight.

王海鳳等采用DPPH法比較了8種有機(jī)和常規(guī)蔬菜抗氧化能力，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有機(jī)茄子、辣椒和菠菜的DPPH·自由基清除率比常規(guī)種植的高(王海鳳等,2013)。Vallverdú-Queralt等使用同樣方法發(fā)現(xiàn)有機(jī)番茄自由基清除率是常規(guī)的1.5倍(Vallverdú-Queraltet al. 2012)。Wang等用ORAC法（氧自由基清除能力）檢測出有機(jī)藍(lán)莓抗氧化能力比常規(guī)藍(lán)莓高50%(Wang et al.2008)。

Faller 等研究顯示有機(jī)香蕉和橘子果皮中的酚類含量是常規(guī)生產(chǎn)的2倍(Faller andFialho 2010)。Carbonaro等發(fā)現(xiàn)有機(jī)桃和梨中綠原酸含量顯著高于常規(guī)生產(chǎn)，分別是常規(guī)生產(chǎn)的1.3和3.1倍，綠原酸具有清除自由基、抗衰老、抗腫瘤、保護(hù)心血管等作用(Carbonaro etal. 2002)。但是Gupta-Elera等使用相同方法卻得出相反結(jié)論，認(rèn)為常規(guī)藍(lán)莓果皮、果汁和種籽抗氧化能力均比有機(jī)藍(lán)莓高(Gupta-Elera etal. 2012)。

2.5維生素

維生素是維持人體正常生理功能必需的營養(yǎng)素，分為水溶性和脂溶性維生素兩大類。水溶性維生素主要包括維生素C等，它是人體必需的營養(yǎng)素，也是抗氧化劑，人體需要的維生素C主要從新鮮蔬果中獲得。表1-2顯示有機(jī)蔬果維生素C含量相對常規(guī)蔬果較高。Woese等綜述了150多篇文章，一半的文獻(xiàn)報(bào)道了有機(jī)蔬菜維生素C含量更多，尤其體現(xiàn)在葉菜類蔬菜，例如生菜、皺葉甘藍(lán)、菠菜、甜菜(Woese et al.1997)。

國內(nèi)許敏娟等發(fā)現(xiàn)有機(jī)芹菜維生素C含量比常規(guī)芹菜高31%，在西蘭花、毛豆中也有同樣趨勢(許敏娟等，2009)。宋曙輝等發(fā)現(xiàn)有機(jī)番茄、白蘿卜、芥藍(lán)、綠菜花、甜椒的維生素C含量明顯高于常規(guī)栽培的種類，最大相差3倍(宋曙輝等，2009)。不過也有人在草莓、西紅柿[38]研究中沒有發(fā)現(xiàn)此差異(Crecente-Campoet al. 2012; Hallmann et al. 2013)。關(guān)于脂溶性維生素和類胡蘿卜素，有研究顯示有機(jī)胡蘿卜中β-胡蘿卜素含量更高，有機(jī)牛奶中富含維生素E(Warmanand Havard 1997; Bergamo 2003)。

表1-2有機(jī)和常規(guī)模式蔬果維生素C含量

Table 1-2 Vitamin C contents of organic andconventional vegetables and fruits

材料

維生素C含量（mg 100g-1  FW）

研究來源

有機(jī)模式

常規(guī)模式

芹菜

8.10

7.30

(Leclerc et  al. 1991)

包心菜

47.02

40.87

(Rembia?kowska 2000)

韭菜

97.80

76.10

(Termine et  al. 1987)

土豆

9.66

8.94

(Haj?lová et  al. 2005)

番茄

319.3

190.3

(Rembia?kowska et al. 2005)

橘

65.73

58.71

(Rapisarda et al. 2005)

桃

5.15

4.87

(Carbonaro et al. 2002)

2.6礦質(zhì)元素

礦質(zhì)元素是構(gòu)成機(jī)體組織的重要物質(zhì)，維持生命及正常的新陳代謝。人體生長發(fā)育幾乎不能利用自然環(huán)境中的無機(jī)礦物質(zhì)，必須從食品中獲得。Lairon在綜述中指出有機(jī)食品較常規(guī)食品高21%的Fe和29%的Mg(Lairon 2010)。Worthington也得出相似的結(jié)論，并且指出有機(jī)食品比常規(guī)食品高出13.6%的P含量(Worthington 2001)。其他研究也得出有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品中P、Fe、Mg、Zn、Cu、Cr含量更高(Woese et al. 1997; Asami et al. 2003)。

2004年《美國營養(yǎng)學(xué)雜志》發(fā)布的研究稱，將1999年的43種未經(jīng)加工的新鮮作物的營養(yǎng)水平與1950年美國農(nóng)業(yè)部（USDA）研究后記載的歷史基準(zhǔn)比較后發(fā)現(xiàn)，以脫水干重衡量，三種重要的元素平均含量下降了：鈣-16%，磷-9%，鐵-15%(Daviset al. 2004)。

國內(nèi)張珠寶等發(fā)現(xiàn)有機(jī)黑芝麻常量元素K、Mg、Ca、Na、P比常規(guī)高58%-132%，人體必需的微量元素Cu、Fe、Cr、Zn、Si、Sr高出21%-554%，人體可能需要的元素Al、Ba、Ti分別高出40%、48%和566%(張珠寶等，2014)。

有機(jī)綠菜花、芥藍(lán)、青椒、生菜K、Ca、Mg、P、Mn、Cr含量高于常規(guī)生產(chǎn)(Warman and Havard 1997; de Souza Araújo et al. 2014)。有機(jī)番茄K、Ca和Zn的含量較常規(guī)栽培分別高出5%、130%和65%(生吉萍等，2009)。有機(jī)土豆Cu、Ca、Zn、Na、Rb、Mg、Fe含量高于常規(guī)土豆，類似趨勢反映在生菜中(Kelly and Bateman2010)。

在禽蛋產(chǎn)品礦質(zhì)元素方面，Giannenas等發(fā)現(xiàn)有機(jī)雞蛋蛋黃在微量元素Zn、Co、Cr有優(yōu)勢，蛋白中元素Se、Zn、Mn、Cu、Cr含量均高于常規(guī)雞蛋(Giannenas et al.2009)。相反，Kü?üky?lmaz等發(fā)現(xiàn)有機(jī)雞蛋P和Zn的含量顯著低于常規(guī)雞蛋，而Ca、Fe、Cu的含量二者差異不明顯(Kü?üky?lmaz et al.2012)。在有機(jī)牛奶方面，Rey-Crespo等發(fā)現(xiàn)Cr、Fe元素含量比常規(guī)牛奶分別高65%和13%(Rey-Crespo et al. 2013)。

3有機(jī)食品與普通食品有害物質(zhì)差異

3.1硝酸鹽

常規(guī)模式需要消耗大量化肥，不能被作物吸收的部分會在環(huán)境中殘留，或進(jìn)入土壤地下水造成污染，或以溫室氣體形式釋放到環(huán)境中去，并對人體健康造成不利影響。硝酸鹽可以轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，進(jìn)入人體后，可將血液中低鐵血紅蛋白氧化成高鐵血紅蛋白，引起急性中毒，具有致癌作用。人類日常飲食中攝入的80%硝酸鹽來自蔬菜。

研究顯示，有機(jī)蔬果中硝酸鹽含量比常規(guī)蔬果低，尤其在葉菜類中，約低50%(Malmauretet al. 2002; Williams 2002)。Worthington 研究結(jié)果顯示有機(jī)食品比常規(guī)食品硝酸鹽含量低15%(Worthington2001)。一項(xiàng)德國研究發(fā)現(xiàn)有機(jī)胡蘿卜減低了61%的硝酸鹽含量(Lairon2010)。許敏娟等同樣發(fā)現(xiàn)有機(jī)胡蘿卜、芹菜的硝酸鹽含量均低于常規(guī)栽培，差異極顯著(許敏娟等，2009)。同樣結(jié)果在土豆、萵苣、番茄等研究中均有報(bào)道(Lombardoet al. 2012; de Souza Araújo et al. 2014)。在生菜、土豆、胡蘿卜、韭菜、甜菜、菠菜等研究中發(fā)現(xiàn)有機(jī)堆肥與化肥相比能降低蔬菜中硝酸鹽含量。當(dāng)然也有個(gè)別報(bào)道發(fā)現(xiàn)不同種植方式硝酸鹽含量雖有差異但不顯著(Basker1992; Hogstadet al. 1997)。

3.2 重金屬

重金屬是指密度大于6.0g/cm3的金屬元素（砷具有金屬的部分性質(zhì)，列為重金屬之一），食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)所列的鉛、砷、汞、鉻、鎘等元素均為重金屬元素。重金屬隨食品進(jìn)入人體后能夠發(fā)生積累，引起慢性損傷，且不易察覺。常規(guī)農(nóng)業(yè)中，化肥、農(nóng)藥、飼料中都含有重金屬。重金屬超標(biāo)可造成記憶力減退、損傷神經(jīng)系統(tǒng)、增加患癌幾率、導(dǎo)致不孕不育等結(jié)果。

總體來看，有機(jī)種植模式降低了農(nóng)產(chǎn)品中重金屬含量，這是因?yàn)橛袡C(jī)農(nóng)業(yè)禁止使用化肥、農(nóng)藥、飼料，減少了有害物質(zhì)的侵染。有報(bào)道稱有機(jī)小麥粉中重金屬Cd、Pb含量顯著低于常規(guī)小麥粉，其中Cd含量比常規(guī)低50%和92%，但Al、As差異不顯著(Vrcek et al.2014)。Souza等在萵苣、青椒和番茄的研究中也發(fā)現(xiàn)有機(jī)種植下重金屬Pb的含量比常規(guī)種植低(de Souza Araújoet al. 2014)。也有研究發(fā)現(xiàn)有機(jī)牛奶中重金屬As、Cd、Pb含量略高于常規(guī)牛奶,但二者均遠(yuǎn)低于歐盟制定的檢測標(biāo)準(zhǔn)（20 lg/kg 凈重）(Rey-Crespo etal. 2013)。

3.3真菌毒素

真菌毒素（mycotoxin）是由真菌產(chǎn)生的次級代謝產(chǎn)物，具有極強(qiáng)的毒性和致癌、致畸、致突變作用，主要包括黃曲霉毒素（AF）、玉米赤霉烯酮（ZEN）、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(DON)、HT-2毒素、T-2毒素等。有機(jī)模式使用堆肥，不用農(nóng)藥、抗生素，可能會增加植物受到微生物和病原菌侵害的概率。

聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)報(bào)告中指出有機(jī)和常規(guī)模式下真菌毒素含量沒有明顯差異(Kouba2003)。有研究發(fā)現(xiàn)常規(guī)小麥粉中玉米烯酮(ZEN )和赭曲霉素A（OTA）的平均值要高于有機(jī)小麥粉(van Huylenbroeket al. 2009)。波蘭研究人員從117份黑麥和黑麥產(chǎn)品檢測中發(fā)現(xiàn)，有機(jī)黑麥脫氧萎鐮菌醇(DON )、玉米烯酮 (ZEN )、HT-2毒素、T-2毒素感染率分別比常規(guī)低113%、54%、50%、40%，有機(jī)黑麥產(chǎn)品中也有同樣的趨勢(B?ajet-Kosickaet al. 2014)。

棒曲霉素是一種對人體有致畸、致癌和致突變的真菌毒素，主要存在于霉?fàn)€蘋果和蘋果汁中，是影響水果及果汁飲料質(zhì)量的主要因素之一(張小平等，2004)。不同種植模式對蘋果汁棒曲霉素影響結(jié)論還不統(tǒng)一，還需要進(jìn)一步研究(Piemontese etal. 2005; Spadaro et al. 2007; Barreira et al. 2010; Pique et al. 2013)（圖1-3）。  Malissiova等研究發(fā)現(xiàn)有機(jī)山羊奶和綿羊奶117個(gè)樣品中4個(gè)檢測的黃曲霉毒素M1超過了歐盟規(guī)定的最大限度50ng/kg，常規(guī)模式下則沒有超過此標(biāo)準(zhǔn)，可能與有機(jī)奶在加工與運(yùn)輸過程中遭到污染有關(guān)，因?yàn)樵谟袡C(jī)奶的生產(chǎn)過程中不能使用化肥合成物質(zhì)控制細(xì)菌與真菌(Malissiovaet al. 2013)。

3.4農(nóng)藥殘留

根據(jù)中國農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒，2013年全國335家規(guī)模以上農(nóng)藥原藥企業(yè)產(chǎn)量達(dá)到319萬噸，約有1000多種人工合成物質(zhì)被用作殺蟲劑、殺菌劑、除草劑等農(nóng)藥。主要包括有機(jī)氯、有機(jī)磷、擬除蟲菊酯類、有機(jī)氮農(nóng)藥等(吳鵬等，2011；段又生等，2014)。農(nóng)藥超標(biāo)對食品安全構(gòu)成極大威脅，中國蔬果農(nóng)藥用量大，使用次數(shù)多，國家雖然明文規(guī)定劇毒、高毒農(nóng)藥不得用于食品生產(chǎn)，但是實(shí)際生產(chǎn)中還在繼續(xù)使用。農(nóng)殘超標(biāo)會帶來致癌、致畸、致突變的危害，且在食品鏈中具有富集作用。有機(jī)食品生產(chǎn)過程禁止任何化學(xué)合成農(nóng)藥，因此有機(jī)食品農(nóng)藥殘留低。

有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品有時(shí)會檢測出農(nóng)殘可能是因?yàn)榉N植在之前農(nóng)藥施用的土地上；常規(guī)種植噴施農(nóng)藥時(shí)風(fēng)力方向造成交叉污染；地下水灌溉時(shí)受到常規(guī)種植農(nóng)藥的污染等。盡管有機(jī)生產(chǎn)要求土壤2-3的轉(zhuǎn)換期，但是由于之前的土地是常規(guī)種植方式，但這幾年的轉(zhuǎn)換期并一定能完全改變土壤的性質(zhì)，可能還會對有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)造成一定影響。

美國、歐盟、日本都建立了完善的法律體系，制定嚴(yán)格的農(nóng)藥限量標(biāo)準(zhǔn)。我國國家衛(wèi)生計(jì)生委和農(nóng)業(yè)部聯(lián)合發(fā)布的食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)中農(nóng)藥最大殘留限量（GB2763-2014）于2014年8月1日起開始實(shí)施（GB2763-2014，2014）。新標(biāo)準(zhǔn)包括284種（類）食品的農(nóng)藥殘留限量標(biāo)準(zhǔn)，幾乎涵蓋了我國主要農(nóng)產(chǎn)品，并且還明確規(guī)定不同食物檢測部位的限量。新標(biāo)準(zhǔn)制定了387種農(nóng)藥的最大殘留限量，規(guī)定了3650項(xiàng)限量指標(biāo)。國際食品法典委員會已制定限量標(biāo)準(zhǔn)的1999項(xiàng)，我國制定的1811項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)等同于或嚴(yán)于國際食品法典標(biāo)準(zhǔn)，占90.6%（于國光等，2015）。

美國農(nóng)業(yè)部有關(guān)報(bào)告中稱有機(jī)食品中農(nóng)藥殘留量是常規(guī)食品的1/3，僅2.6%的有機(jī)食品檢測出多種農(nóng)藥殘留，而常規(guī)食品該比例是有機(jī)食品的10倍。報(bào)告還顯示常規(guī)生產(chǎn)蔬果殺蟲劑殘留最高檢出率分別為：芹菜（96%）、梨（95%）、蘋果（94%）、桃（93%）、草莓（91%）、橘（85%）、菠菜（84%）、土豆（81%）、黃瓜（74%）。82%的常規(guī)水果、65%的常規(guī)蔬菜能檢測出農(nóng)藥殘留，而有機(jī)水果、有機(jī)蔬菜農(nóng)殘檢出率只有23%(Crinnion 2010)。

Baker等在1994-1999年間對有機(jī)和常規(guī)模式生產(chǎn)的8種水果、12種蔬菜進(jìn)行農(nóng)藥殘留分析，在26571份常規(guī)樣品中73%檢測出至少一種農(nóng)藥殘留，82%的常規(guī)水果和65%的常規(guī)蔬菜測出至少有一種農(nóng)藥殘留。與之相反，有機(jī)樣品中僅有23%檢測出一種以上農(nóng)殘，是常規(guī)樣品的1/3(Baker et al. 2002)。

新西蘭科研工作者2002-3003年的一項(xiàng)大規(guī)模調(diào)查結(jié)果顯示，在60種300多個(gè)有機(jī)食物樣品中，包括有機(jī)蔬菜、水果、堅(jiān)果、藥草、谷物等，檢測45種不同的化學(xué)物質(zhì)，超過99%的有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品未檢測到農(nóng)藥殘留(McGowan 2003)。

Maruejouls和Goulard在檢測牛奶樣品中發(fā)現(xiàn)，有機(jī)牛奶平均DDT殘留量為0.0217ppb，而常規(guī)牛奶則為0.0921ppb，后者是前者的4倍多，常規(guī)牛奶DDT殘留量最大檢測殘留值為0.3616ppb，同樣趨勢也體現(xiàn)在林丹農(nóng)藥殘留量上(Maruejouls and Goulard 1999)。

臨床試驗(yàn)中食用有機(jī)食品的兒童尿液中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量是對照組的1/6。當(dāng)對照組兒童飲食換成有機(jī)食譜后，尿液中檢測不出有機(jī)磷和有機(jī)氯農(nóng)殘(Lu et al. 2006)。Souza等研究發(fā)現(xiàn)有機(jī)青椒中沒有發(fā)現(xiàn)高滅磷、甲胺磷、滅多蟲、溴氰菊酯、二硫代氨基甲酸酯等農(nóng)藥殘留，而在常規(guī)青椒中能檢測到(de Souza Araújo et al. 2014)。從上面的數(shù)據(jù)來看，有機(jī)食品與常規(guī)食品在農(nóng)藥殘留方面是完全能夠“可檢出”的。由此不難判斷，如果在號稱有機(jī)食品中檢出大量的農(nóng)藥，那一定是假的有機(jī)食品。

3.5病原菌

根據(jù)世界衛(wèi)生組織的定義，凡是通過攝食進(jìn)入人體的致病因素，使人體患感染性或中毒性的疾病，都稱之為食源性疾病。主要由植物源和動物源食源性病菌引起。目前國際上通常把O157：H7大腸桿菌（Escherichia coli,E.coli）、單核細(xì)胞增生李斯特菌（Listeria monocytohenes,L.m）、沙門氏菌(Salmonella)、空腸彎曲桿菌（Campylobacter,C.jejuni）認(rèn)定為主要的食源性病原菌（王海源，2014）。由于禁止使用農(nóng)藥，有機(jī)農(nóng)業(yè)中病原菌數(shù)量可能增加，如有機(jī)肥未充分腐熟，就可能成為腸道傳染病的潛在危險(xiǎn)源。

Rosenquist等對有機(jī)養(yǎng)殖肉雞微生物分析的結(jié)果顯示，有機(jī)肉雞病菌年平均流行發(fā)病率顯著高于常規(guī)模式下，分別為54%和19%。有機(jī)模式下感染風(fēng)險(xiǎn)是常規(guī)模式下的1.7倍(Rosenquist et al. 2013)。

Mukherjee 等分別從32個(gè)有機(jī)農(nóng)場和8個(gè)常規(guī)農(nóng)場選取476種和129種農(nóng)產(chǎn)品測定大腸桿菌和沙門氏菌的比例。結(jié)果顯示常規(guī)和有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品大腸桿菌檢出率分別為1.6%和9.7%。一部分認(rèn)證的有機(jī)農(nóng)場農(nóng)產(chǎn)品大腸桿菌檢測率4.3%，與常規(guī)農(nóng)場無顯著性差異。有機(jī)生菜檢測出最高的大腸桿菌發(fā)生率22.4%。在一個(gè)有機(jī)生菜和一個(gè)有機(jī)青椒中檢測出沙門氏菌(Mukherjee et al. 2004)。

相反，也有研究表明有機(jī)雞肉和豬肉受到抗藥性細(xì)菌污染較少，受3種以上抗藥性細(xì)菌污染的可能性比常規(guī)食品低33%(Marian and Th?gersen 2013)。因此，需要強(qiáng)化有機(jī)肥腐熟處理，在源頭控制病原菌危害。

4 問題與展望

有機(jī)食品在營養(yǎng)品質(zhì)、安全性等方面都具有優(yōu)勢，尤其在維生素C、維生素E、多元酚和抗氧化劑含量上比普通食品高很多。然而，目前在一些國家尤其中國沒有發(fā)展起來，主要原因是有機(jī)食品重認(rèn)證不重過程。有機(jī)認(rèn)證是由各認(rèn)證公司來操作，屬于商業(yè)行為，對最終產(chǎn)品缺乏動態(tài)的監(jiān)控，并不能讓消費(fèi)者認(rèn)可，還增加了誠信成本。

優(yōu)質(zhì)安全農(nóng)產(chǎn)品不是認(rèn)證出來的，也不是末端監(jiān)管出來的，而是在源頭生產(chǎn)出來的。安全優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)，必須從技術(shù)上突破，即按照認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)不能使用的化學(xué)物質(zhì)，需要有相應(yīng)的措施保障產(chǎn)量，保障生產(chǎn)成本保持在合理的范圍之內(nèi)[85]。達(dá)到有機(jī)認(rèn)證的產(chǎn)品，必須做到“六不用”，即不用化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜、除草劑、激素、轉(zhuǎn)基因。做到了“六不用”，才能生產(chǎn)安全的有機(jī)食品。因此從源頭不用有害化學(xué)物質(zhì)，并加強(qiáng)動態(tài)監(jiān)控，才是優(yōu)質(zhì)安全農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的“重中之重”。

在科學(xué)研究方面，要加強(qiáng)對有機(jī)食品品質(zhì)的研究，尤其是對農(nóng)藥殘留、硝酸鹽含量、重金屬含量等消費(fèi)者關(guān)注的方面全面細(xì)致的展示。消費(fèi)者對有機(jī)食品抱有不信任的態(tài)度，主要是對有機(jī)食品的品質(zhì)沒有充分了解，這就需要科研工作反映真實(shí)的品質(zhì)差異。從本文研究結(jié)果來看，有機(jī)食品與普通食品并非存在“三不出”(看不出、嘗不出、測不出)問題，而是在感觀品相、營養(yǎng)成分、重金屬殘留、農(nóng)藥殘留等方面存在明顯的差異。生產(chǎn)者只要認(rèn)真按照有機(jī)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，其產(chǎn)品是經(jīng)得起檢驗(yàn)的。消費(fèi)者以合理的價(jià)位消費(fèi)，帶動生產(chǎn)者與投資者的積極性，有機(jī)食品產(chǎn)業(yè)就能夠發(fā)展壯大起來。

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[1]作者簡介：虞曉凡（1992-），安徽合肥人，在讀碩士，主要從事有機(jī)食品品質(zhì)研究;

蔣高明，通訊作者, 中國科學(xué)院植物研究所研究員，長期從事植物生理生態(tài)學(xué)研究和生態(tài)農(nóng)（草）業(yè)研究，jgm@ibcas.ac.cn。

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