หลังจาก โพสต์ล่าสุดของเราเกี่ยวกับลิเธียมในอาหาร ผู้อ่านหลายคนชี้ให้เราดูวรรณกรรมเรื่อง “การศึกษาเรื่องอาหารทั้งหมด” หรือสั้นๆ เกี่ยวกับ TDS
แนวทาง TDS นั้นค่อนข้างเข้าใจได้ง่าย: หากคุณต้องการศึกษาสารปนเปื้อนหรือสารตกค้างที่ผู้คนอาจสัมผัสได้ผ่านอาหาร วิธีหนึ่งที่ทำได้คือขับรถไปรอบๆ ร้านขายของชำและซูเปอร์มาร์เก็ตจริง ๆ ซื้ออาหารประเภทต่าง ๆ ที่ผู้คน ซื้อและกินจริง ๆ เตรียมอาหารเหมือนที่พวกเขาเตรียมในบ้านของผู้คนแล้วทดสอบตัวอย่างของคุณเพื่อหาสิ่งปนเปื้อนหรือสารตกค้างที่คุณกังวล
หรือใน บทความรีวิวเกี่ยวกับแนวทาง Total Diet Study ใน ปี 2014:
Total Diet Study (TDS) โดยทั่วไปประกอบด้วยการเลือก รวบรวม และวิเคราะห์อาหารที่บริโภคทั่วไปที่ซื้อในระดับขายปลีกโดยพิจารณาจากข้อมูลการบริโภคอาหารเพื่อแสดงส่วนใหญ่ของอาหารทั่วไป การแปรรูปอาหารเพื่อการบริโภค การรวมอาหารที่เตรียมไว้ รายการในกลุ่มอาหารที่เป็นตัวแทน การทำให้ตัวอย่างรวมเป็นเนื้อเดียวกัน และวิเคราะห์หาสารเคมีที่เป็นอันตรายและ/หรือเป็นประโยชน์ (EFSA, 2011a) จากมุมมองด้านสาธารณสุข TDS สามารถเป็นแนวทางเสริมที่คุ้มค่าและคุ้มค่าในการเฝ้าระวังและติดตามอาหาร เพื่อประเมินการมีอยู่ของสารเคมีในอาหารของประชากร และเพื่อให้ข้อมูลที่เชื่อถือได้เพื่อดำเนินการประเมินความเสี่ยงโดยการประเมินอาหาร การรับสัมผัสเชื้อ.
เอกสารเหล่านี้รวมถึงการตรวจวัดธาตุในอาหารหลายชนิด และบางส่วนรวมถึงการวัดลิเธียม เราไม่พบเอกสารเหล่านี้ในขณะที่เขียน รีวิวครั้งแรกเกี่ยวกับระดับลิเธียมในอาหารและเครื่องดื่ม เนื่องจากเอกสารเหล่านี้ไม่ได้มองหาลิเธียมโดยเฉพาะ พวกเขากำลังตรวจสอบสารปนเปื้อนและแร่ธาตุทุกประเภท และลิเธียมก็เกิดขึ้น บางครั้งทำการตัด
Total Diet Studies อย่างเช่น อันนี้จากสหรัฐอเมริกาในปี 1996 อัน นี้จากอียิปต์ในปี 1998 อัน นี้จากชิลีในปี 2005 อัน นี้จากแคเมอรูนในปี 2013 และ อันนี้จากจีนในปี 2020 นี้ไม่ได้วัดลิเธียม ที่จริงแล้ว USDA ได้ ทำการศึกษา Total Diet Study มาตั้งแต่ปี 2504 และไม่เคยตรวจวัดลิเธียมเลย
แต่อย่างไรก็ตาม เอกสาร เหล่า นี้หลายฉบับได้รวมการวัดลิเธียมในเสบียงอาหารประจำชาติต่างๆ และเป็นเรื่องแปลก เพราะไม่เหมือนกับ แหล่งอื่นๆ ที่เราเคยเห็น ซึ่งทั้งหมดมักพบอาหารบางชนิดที่มีลิเธียมมากกว่า 1 มก./กก. พวกเขา พบลิเธียมน้อยกว่า 0.5 มก./กก. ในทุกอาหาร
TDS กับ Li
การศึกษา TDS ที่เก่าแก่ที่สุดที่เราเคยเห็นซึ่งรวมถึงลิเธียมนั้น มาจากปี 1999 ในสหราชอาณาจักร รายงานเกี่ยวกับการศึกษาเรื่องอาหารโดยรวมของสหราชอาณาจักรปี 1994 และเปรียบเทียบผลลัพธ์เหล่านั้นกับข้อมูลจากการศึกษาเรื่องอาหารโดยรวมของสหราชอาณาจักรครั้งก่อน (TDS ของสหราชอาณาจักรได้รับการ “ดำเนินการเป็นประจำทุกปีอย่างต่อเนื่องตั้งแต่ปีพ. ศ. 2509” แต่ดูเหมือนว่าเพิ่งเริ่มรวมลิเธียมในการวิเคราะห์ในปี 1990) พวกเขารายงานความเข้มข้นเฉลี่ยขององค์ประกอบ 30 (อลูมิเนียม พลวง สารหนู แบเรียม บิสมัท โบรอน แคดเมียม แคลเซียม โครเมียม โคบอลต์ ทองแดง เจอร์เมเนียม ทอง อิริเดียม เหล็ก ตะกั่ว ลิเธียม แมงกานีส ปรอท โมลิบดีนัม นิกเกิล แพลเลเดียม แพลทินัม โรเดียม รูทีเนียม ซีลีเนียม สตรอนเทียม แทลเลียม ดีบุก และสังกะสี) ในอาหาร 119 ประเภท รวมกันเป็น 20 กลุ่มของอาหารที่คล้ายกันเพื่อการวิเคราะห์
ความเข้มข้นเฉลี่ยสูงสุดของลิเธียมที่พบในประเภทอาหารที่ตรวจสอบคือค่าเฉลี่ย 0.06 มก./กก. (น้ำหนักสด) ในปลา พวกเขาประเมินการได้รับลิเธียมทั้งหมด 0.016 มก. ต่อวันและขีดจำกัดสูงสุด 0.029 มก. ต่อวันในอาหารอังกฤษในขณะนั้น ดูเหมือนว่าจะน้อยกว่าปริมาณที่พบในตัวอย่างในปี 1991 ซึ่งให้ค่าลิเธียม 0.040 มก. ต่อวันในอาหารอังกฤษ พวกเขาระบุอย่างชัดเจนว่าไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับลิเธียมในอาหาร (ในชุดข้อมูล) ตั้งแต่ก่อนปี 2534
ฝรั่งเศสดำเนินการ TDS ในปี 2543 และ รายงานทั้งหมดเกี่ยวกับเรื่องนี้ ได้รับการตีพิมพ์ในปี 2548 โดยพิจารณาจากธาตุ 18 ชนิด (สารหนู ตะกั่ว แคดเมียม อะลูมิเนียม ปรอท พลวง โครเมียม แคลเซียม แมงกานีส แมกนีเซียม นิกเกิล ทองแดง สังกะสี ลิเธียม โซเดียม โมลิบดีนัม โคบอลต์ และซีลีเนียม) ในตัวอย่างอาหาร 338 รายการ
ความเข้มข้นเฉลี่ยสูงสุดของลิเธียมที่พบในประเภทอาหารที่ตรวจสอบคือค่าเฉลี่ย 0.123 มก./กก. ในหอย (ของสด) และ 0.100 มก./ลิตรในน้ำดื่ม พวกเขาประมาณการที่ได้รับในแต่ละวันโดยเฉลี่ย 0.028 มก. สำหรับผู้ใหญ่โดยมีเปอร์เซ็นไทล์ที่ 97.5 ต่อวันที่ 0.144 มก. พวกเขากล่าวถึงเป็นพิเศษว่า “น้ำดื่มและซุปเป็นพาหะนำโรคส่วนใหญ่ (ตามลำดับ 25–41% และ 14–15%) ต่อการเปิดเผยของประชากร พาหะอื่น ๆ มีส่วนน้อยกว่า 10% ของการสัมผัสอาหารทั้งหมด”
ฝรั่งเศสทำ TDS อีกครั้งในปี 2549 โดย มีรายงานที่ตีพิมพ์ ในปี 2555 คราวนี้พวกเขาดูที่ Li, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Se และ Mo ในตัวอย่างอาหาร 1319 ตัวอย่างที่ประชากรฝรั่งเศสบริโภคโดยทั่วไป
เช่นเดียวกับ TDS ของฝรั่งเศสครั้งแรก ความเข้มข้นเฉลี่ยสูงสุดของลิเธียมที่พบในประเภทอาหารที่พวกเขาตรวจสอบคือค่าเฉลี่ย 0.066 มก./กก. (น้ำหนักสด) ในหอย แต่การตรวจวัดส่วนบุคคลสูงสุดพบในตัวอย่างน้ำอัดลมสองตัวอย่าง ที่ 0.612 มก./กก. และ 0.320 มก./กก.
ดูเหมือนว่านิวซีแลนด์จะดำเนินโครงการ Total Diet Study ทุก ๆ 4-5 ปีตั้งแต่ปี 1975 แต่เราสามารถค้นหาการวัดลิเธียมจากโครงการนี้ใน บทความจากปี 2019 โดยดูข้อมูลจากการศึกษา New Zealand Total Diet Study ปี 2016 บางที เช่นเดียวกับโครงการ TDS อื่นๆ พวกเขาเริ่มทำการทดสอบลิเธียมในภายหลังเท่านั้น อย่างไรก็ตาม ในบทความนี้ พวกเขาพิจารณาองค์ประกอบ 10 ชนิด (พลวง แบเรียม เบริลเลียม โบรอน โบรมีน ลิเธียม นิกเกิล สตรอนเทียม แทลเลียม และยูเรเนียม) ในตัวอย่างผสมแปดตัวอย่างจากอาหาร 132 ชนิดแต่ละประเภท
กระดาษนี้ค่อนข้างแปลก และไม่เหมือนกับเอกสารส่วนใหญ่เหล่านี้ ไม่ให้รายละเอียดมากนัก พวกเขาสรุปการค้นพบหลักของลิเธียมว่า “ความเข้มข้นที่รายงานมีตั้งแต่ 0.0007 มก./กก. ในน้ำประปา ถึง 0.54 มก./กก. ในหอยแมลงภู่” และกล่าวว่าการบริโภคลิเธียมโดยรวมในผู้ใหญ่ชาวนิวซีแลนด์คือ 0.020–0.029 มก./วัน .
TDS ล่าสุดที่พิจารณาลิเธียมน่าจะเป็น เอกสารฉบับปี 2020 นี้ ซึ่งตรวจสอบอาหารที่เก็บรวบรวมระหว่างเดือนตุลาคม 2016 ถึงกุมภาพันธ์ 2017 ในเขต Emilia-Romagna ในอิตาลี พวกเขาดูระดับของธาตุ 15 ชนิด (พลวง แบเรียม เบริลเลียม โบรอน โคบอลต์ ลิเธียม โมลิบดีนัม นิกเกิล เงิน สตรอนเทียม เทลลูเรียม แทลเลียม ไทเทเนียม ยูเรเนียม และวานาเดียม) ในตัวอย่างอาหารและเครื่องดื่ม 908 รายการจากตลาดท้องถิ่น ซูเปอร์มาร์เก็ต ร้านขายของชำ และโรงอาหารชุมชน
ความเข้มข้นสูงสุดของลิเธียมที่พบในประเภทอาหารที่ตรวจสอบคือในปลาและอาหารทะเล (เปอร์เซ็นไทล์ที่ 50 0.019 มก./กก., IQR 0.010–0.038 มก./กก.) และพืชตระกูลถั่ว (เปอร์เซ็นไทล์ที่ 50 0.015 มก./กก., IQR 0.006–0.035 มก. /กิโลกรัม). พวกเขาประเมินการบริโภคลิเธียมในอาหารสำหรับภูมิภาค 0.018 มก./วัน (IQR 0.007–0.029 มก./วัน)
โดยรวมแล้ว เอกสารเหล่านี้รายงานว่าระดับลิเธียมในอาหารและเครื่องดื่มไม่เคยทำลาย 0.612 มก./กก. และเกือบในระดับสากลจะต่ำกว่า 0.1 มก./กก.
เกี่ยวกับตัวเลขเหล่านั้น
เราสงสัยตัวเลขเหล่านี้ด้วยเหตุผลสองประการ
สำหรับผู้เริ่มต้น เอกสารทั้งห้านี้ไม่เห็นด้วยกับ การวัดอื่นๆ ที่เราเคยเห็นสำหรับลิเธียมในอาหาร
เอกสาร TDS ระบุว่าอาหารและเครื่องดื่มทั้งหมดมีลิเธียมน้อยกว่า 1 มก./กก. และปริมาณลิเธียมของผู้คนต่ำกว่า 1 มก. ต่อวัน แต่สิ่งนี้ขึ้นอยู่กับแหล่งที่มาดังต่อไปนี้ ซึ่งทั้งหมดพบว่ามีระดับที่สูงกว่ามาก (ไม่ใช่รายการที่ละเอียดถี่ถ้วน):
- Bertrand (1943), “พบว่าส่วนสีเขียวของผักกาดหอมมีลิเธียม 7.9 [มก./กก.]”
- Borovik-Romanova (1965) “รายงานความเข้มข้นของ Li ในพืชหลายชนิดจากสหภาพโซเวียตตั้งแต่ 0.15 ถึง 5 [มก./กก.] ในวัสดุแห้ง” โดยเฉพาะอย่างยิ่งรายการระดับ (มก./กก.) ในมะเขือเทศ 0.4; ข้าวไรย์, 0.17; ข้าวโอ๊ต 0.55; ข้าวสาลี 0.85; และข้าว, 9.8.
- Hullin, Kapel และ Drinkall (1969) พบเกลือและผักกาดหอมมากกว่า 1 มก./กก. และเถ้ายาสูบมากถึง 148 มก./กก.
- Duke (1970) พบมากกว่า 1 มก./กก. ในอาหารบางชนิดใน ป่าดิบชื้น Chocó โดยเฉพาะอย่างยิ่ง 3 มก./กก. ในสาเกและ 1.5 มก./กก. ในโกโก้
- Sievers & Cannon (1973) พบลิเทียมสูงถึง 1,120 มก./กก. ในผลเบอร์รี่
- Magalhães และคณะ (1990) พบแพงพวยมากถึง 6.6 มก./กก. ที่ตลาดท้องถิ่น
- อัมมารีและคณะ (2011) ศึกษาลิเทียมในใบพืช รวมทั้งผักโขม ผักกาดหอม ฯลฯ และพบความเข้มข้นในใบตั้งแต่ 2 ถึง 27 มก./กก. DM
- Manfred Anke และผู้ทำงานร่วมกันพบว่ามากกว่า 1 มก./กก. ในอาหารที่หลากหลาย ในการศึกษาหลายครั้งในช่วง หลาย ปี ที่ผ่านมา สูงถึง 7.3 มก./กก. โดยเฉลี่ยสำหรับไข่
- Schnauzer (2002) ได้ทบทวนแหล่งข้อมูลอื่นๆ จำนวนหนึ่งที่ค้นหาการบริโภคโดยเฉลี่ยในหลายพื้นที่ตั้งแต่ 0.348 ถึง 1.560 มก. ต่อวัน
- แหล่งข้อมูลโปแลนด์ 5 แหล่งจากปี 1995 ที่ผู้อ่านเพิ่งส่งรายงานการค้นพบ (เป็นตัวอย่าง) 6.2 มก./กก. ในชาร์ด, 18 มก./กก. ในแดนดิไลออน, สูงสุด 470.8 มก./กก. ในพืชทุ่งหญ้าใน Low Beskids ในโปแลนด์ สูงสุด 25.6 มก./กก. ในกล้ามเนื้อโครงร่างโคนม และมากกว่า 40 มก./กก. ในกะหล่ำปลีภายใต้เงื่อนไขบางประการ (เอกสารเหล่านี้ไม่มีให้บริการทางออนไลน์ แต่เราวางแผนที่จะตรวจสอบเร็วๆ นี้)
ดูเหมือนว่าการวัดจากเอกสาร TDS นั้นถูกต้อง และอาหารทั้งหมดมีลิเธียมน้อยกว่า 1 มก./กก. หรือวรรณกรรมที่เหลือทั้งหมดนั้นถูกต้อง และพืชและอาหารจำนวนมากมักมีลิเธียมมากกว่า 1 มก./กก. ทางเลือกที่ทั้งสองถูกต้องจะหมายถึงอาหารชนิดเดียวกันมีปริมาณน้อยกว่า 1 มก./กก. ในฝรั่งเศสและนิวซีแลนด์อย่างสม่ำเสมอ ในขณะที่มีมากกว่า 1 มก./กก. ในเยอรมนีและบราซิล ดูเหมือนว่าจะเป็นไปได้มากที่สุด
มีการประท้วงสามครั้งต่อหมายเลข TDS ประการแรกพวกเขามีจำนวนมากกว่าอย่างเคร่งครัด เมื่อเอกสารห้าฉบับจากสี่แหล่ง (เอกสารสองฉบับมาจากฝรั่งเศส) พูดสิ่งหนึ่งและงานวรรณกรรมที่เหลือพูดอย่างชัดเจนอีกเรื่องหนึ่ง ไม่ใช่เรื่องที่แน่นอน แต่ด้านที่มีหลักฐานมากกว่า… ก็มีหลักฐานมากขึ้น
ประการที่สอง การศึกษา TDS มีการมุ่งเน้นที่แบ่งแยก พวกเขาไม่สนใจลิเธียมเลย พวกเขาสนใจแหล่งอาหารในท้องถิ่น และลิเธียมก็เป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่แตกต่างกันระหว่าง 9 ถึง 30 อย่างที่พวกเขากำลังทดสอบ ในการเปรียบเทียบ เอกสารอื่นๆ เกือบทั้งหมดกำลังพิจารณาลิเธียมโดยเฉพาะ หากเราต้องเดาว่าทีมประเภทไหนที่มีแนวโน้มจะทำให้การวิเคราะห์ประเภทนี้ยุ่งเหยิงมากกว่า ทีมที่สนใจในองค์ประกอบนี้โดยเฉพาะ หรือทีมที่สุ่มรวมองค์ประกอบในรายการองค์ประกอบหลายอย่างที่พวกเขากำลังทดสอบ เรา รู้ว่าเราจะเลือกอะไร เป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการว่าทุกทีมที่มองหาลิเธียมเลือกการวิเคราะห์ที่ผิดหรือทำผิดพลาดในลักษณะเดียวกัน เป็นเรื่องง่ายที่จะจินตนาการว่าการศึกษา TDS ซึ่งวัดลิเธียมโดยบังเอิญ อาจทำให้บางส่วนของการวิเคราะห์ผิดพลาด
มันเหมือนกับเสื้อผ้า ขนาดสำเร็จรูปจะพอดีกับองค์ประกอบส่วนใหญ่ แต่ถ้าคุณมีรูปร่างที่ผิดปกติ (แขนยาวจริงๆ คอหนามาก ฯลฯ) คุณอาจต้องไปหาช่างตัดเสื้อ และลิเธียมมีองค์ประกอบที่เป็นของแข็งที่ผิดปกติมากที่สุด คงไม่น่าแปลกใจเลยหากเสื้อผ้านอกร้านไม่พอดีกับลิเธียมน้อยที่น่าสงสาร
หึหึ การวิเคราะห์สเปกตรัม สิ่งที่สามที่แปลกก็คือ ดูเหมือนว่าจะมีความขัดแย้งภายในบางอย่างในการศึกษา ตัวอย่างเช่น ใน การศึกษา TDS ของฝรั่งเศสครั้งแรก ระดับลิเธียมในน้ำนั้นสูงกว่าระดับลิเธียมอย่างมากในสิ่งที่ทำจากน้ำ ซึ่งดูเหมือนเป็นไปไม่ได้ ระดับลิเธียมเฉลี่ยในน้ำดื่มคือ 0.100 มก./กก. แต่ระดับลิเธียมในสิ่งที่ส่วนใหญ่เป็นน้ำนั้นต่ำกว่ามาก: 0.038 มก./กก. ในซุป 0.006 มก./กก. ในกาแฟ 0.004 ในเครื่องดื่มไม่มีแอลกอฮอล์ 0.003 นิ้ว เครื่องดื่มแอลกอฮอล์ และ 0.002 ในเครื่องดื่มร้อน ซุปอาจแตกต่างกันเล็กน้อย แต่กาแฟและเครื่องดื่มส่วนใหญ่เป็นน้ำ ในน้ำเปล่าจะมีลิเธียมมากกว่าเครื่องดื่มร้อนถึงห้าสิบเท่าได้อย่างไร ซึ่ง (เราถือว่า) ส่วนใหญ่เป็นน้ำ?
สำหรับเรื่องนั้นน้ำดื่มจะเป็นหมวดหมู่ที่มีลิเธียมมากเป็นอันดับสอง (รองจากหอย) ได้อย่างไร? น้ำเป็นส่วนประกอบหลักในเครื่องดื่ม แต่ก็เป็นส่วนประกอบหลักของอาหารแทบทุกประเภท ผลไม้ สลัด นม ผัก ฯลฯ ล้วนมีน้ำปริมาณมาก เว้นแต่จะมีการกรองที่สำคัญและเป็นสากล อย่างน้อยควรมีลิเธียมในอาหารบางชนิดมากกว่าที่มีอยู่ในน้ำ
และนั่นคือสิ่งที่คุณจะเห็นหากคุณดูองค์ประกอบอื่นๆ ในเอกสารภาษาฝรั่งเศสฉบับแรกนี้ ซึ่งก็คือในอาหารมากกว่าในน้ำ ตัวอย่างเช่น ระดับเฉลี่ยของแมงกานีสในน้ำดื่มในข้อมูลเหล่านี้คือ 0.19 มก./กก. และระดับเฉลี่ยในเครื่องดื่มคือ 0.30 มก./กก. หรือสูงกว่าทั้งหมด ระดับเฉลี่ยในซุปคือ 0.97 มก./กก. ระดับเฉลี่ยในผลไม้คือ 2.05 มก./กก. ซึ่งสูงกว่ามาก เช่นเดียวกับสังกะสี ระดับเฉลี่ยในน้ำดื่มคือ 0.05 มก./กก. ซึ่งเป็นระดับสังกะสีเฉลี่ยต่ำสุดในอาหารทุกประเภท อย่างน้อยองค์ประกอบอื่นๆ มักจะมีความเข้มข้นในอาหารบางอย่างสูงกว่าในน้ำ
ใน การศึกษา TDS ภาษาฝรั่งเศสครั้งที่สอง สิ่งเดียวกันก็เกิดขึ้น ความเข้มข้นสูงสุดของลิเธียมที่พบในอาหารใดๆ คือ ในน้ำ 0.612 มก./กก. ค่าเฉลี่ยของน้ำในเวลานี้อยู่ที่ 0.035 มก./กก. แต่ยังสูงกว่าค่าเฉลี่ยสำหรับเครื่องดื่มส่วนใหญ่และค่าเฉลี่ยสำหรับอาหารเกือบทุกชนิด
(เอกสาร TDS อื่นๆ ไม่ได้ให้การวัดค่าลิเธียมสำหรับน้ำ ดังนั้นเราจึงไม่สามารถเปรียบเทียบแบบเดียวกันกับพวกเขาได้)
นี้ไม่สมเหตุสมผลมาก น้ำเป็นส่วนประกอบหลักของอาหารหลายชนิด และคงจะเป็นเรื่องน่าตกใจหากลิเธียมไม่สามารถหาทางจากน้ำไปสู่อาหารได้ (และเห็นได้ชัดกว่าในเบียร์และชา) แต่ผักและผลไม้ทั้งหมดมีลิเธียมน้อยกว่าน้ำที่อาจใช้ในการชลประทานได้
มีวรรณกรรมมากมายเกี่ยวกับการทดลองไฮโดรโปนิกส์ที่แสดงให้เห็นว่าพืชทุกประเภทสะสมลิเธียม เมื่อคุณปลูกมันในสารละลายลิเธียมภายใต้สภาวะควบคุม หรือในดินที่มีลิเธียมแทง พืชจะจบลงด้วยความเข้มข้นของลิเธียมที่สูงกว่าสารละลาย/ดินที่ปลูก
เดือยเหล่านี้มีขนาดใหญ่กว่าระดับของพืชลิเธียมที่ปกติจะสัมผัสกับสิ่งแวดล้อม แต่เป็นหลักฐานจากการทดลองว่าลิเธียมสะสมแม้ในระดับมหาศาล คุณควรคาดหวังได้อย่างน่าเชื่อถือว่าจะเห็นลิเธียมในพืชมากกว่าในน้ำที่ปลูก อาจมีพืชบางชนิดที่ไม่สะสม แต่น้ำไม่ควรมีปริมาณสูงสุดในระดับสากล
เราไม่ได้รวมแหล่งข้อมูลเหล่านี้ในการทบทวนเดิมของเรา เนื่องจากเป็นการทบทวนลิเธียมในอาหาร และพืชทดลองที่ปลูกแบบไฮโดรโปนิกส์เหล่านี้ไม่ได้อยู่ในแหล่งอาหารจริง แต่ข้อมูลเหล่านี้ค่อนข้างให้ข้อมูล ดังนั้นนี่คือการศึกษาบางส่วน:
- Magalhães และคณะ (1990) ปลูกหัวไชเท้า ผักกาดหอม และแพงพวยในระบบไฮโดรโปนิกส์ ด้วยสารละลายที่มีลิเธียมระดับ 0.7, 6.8 และ 13.6 มก./ล. สิ่งเหล่านี้ค่อนข้างสูง แต่การได้รับ 0.7 มก./ลิตรในน้ำนั้นไม่สมจริงโดยสิ้นเชิง เก็บพืชได้สามสิบวันหลังจากย้ายปลูก ที่ระดับการสัมผัสที่ต่ำที่สุดและสมจริงที่สุด 0.7 มก./ลิตร ผักกาดหอมมีลิเธียม 11 มก./กก. หัวไชเท้ามี 11 มก./กก. ใบแรดิชมี 17 มก./กก. และแพงพวยมี 37 มก./กก. ที่ 6.8 มก./ลิตร ในสารละลาย พืชทั้งหมดมีหลายร้อย มก./กก. และที่ 13.6 มก./ลิตร ใบหัวไชเท้าและแพงพวยมีมากกว่า 1,000 มก./กก.
- Hawrylak-Nowak, Kalinowska และ Szymanska (2012) ปลูกพืชข้าวโพดและดอกทานตะวันในขวดแก้วที่มีลิเธียม 0 (กลุ่มควบคุม) 5, 25 หรือ 50 มก./ลิตร ในสารละลายธาตุอาหาร หลังจากผ่านไป 14 วัน พวกเขาเก็บเกี่ยวยอด และพบว่าลิเทียมสะสมอยู่ในยอดในลักษณะที่ขึ้นกับขนาดยา แม้แต่ในสภาวะควบคุม ซึ่งไม่ได้เติมลิเธียมลงในสารละลาย ยอดทานตะวันมี 0.9 มก./กก. และยอดข้าวโพดมีลิเธียม 4.11 มก./กก. ที่สารละลาย 5 มก./ลิตร ทานตะวันมี 422.5 มก./กก. และข้าวโพดมี 72.9 มก./กก. ที่สารละลาย 25 มก./ลิตร ทานตะวันมี 432.0 มก./กก. และข้าวโพดมี 438.0 มก./กก. ที่สารละลาย 50 มก./ลิตร ทานตะวันมี 3,292.0 มก./กก. และข้าวโพดมี 695.0 มก./กก. ระดับเหล่านี้สูงเกินจริง แต่ตัวอย่างยังคงเป็นตัวอย่าง
- Kalinowska, Hawrylak-Nowak และ Szymanska (2013) ปลูกผักกาดหอมแบบไฮโดรโปนิกส์ในสารละลายที่มีลิเธียม 0, 2.5, 20, 50 หรือ 100 มก./ลิตร ความเข้มข้นของลิเธียมที่สูงกว่า 2.5 มก./ลิตร ค่อยๆ ทำลายพืชขึ้นเรื่อยๆ แต่มีการสะสมของลิเธียมอย่างชัดเจนในผักกาดหอม ใบมีความเข้มข้นในสารละลาย 2.5 มก./ลิตร (แม้ว่าจะไม่ได้ให้ตัวเลข) และเมื่อปลูกผักกาดหอมในสารละลาย 20 มก./ลิตร จะมีใบประมาณ 1,000 มก./กก. .
- Antonkiewicz และคณะ (2017) เป็นกระดาษที่ไม่ธรรมดาเกี่ยวกับข้าวโพดที่ปลูกแบบไฮโดรโปนิกส์ในสารละลายที่มีลิเธียมในปริมาณต่างๆ พวกเขาพบว่าข้าวโพดค่อนข้างต้านทานต่อลิเธียมในน้ำของมัน ซึ่งจริง ๆ แล้วมันเติบโตได้ดีกว่าเมื่อสัมผัสกับลิเธียมบางชนิด และแสดงการลดลงที่ความเข้มข้นประมาณ 64 มก./ลิตรเท่านั้น (“ความเข้มข้นในสารละลายตั้งแต่ 1 ถึง 64 [มิลลิกรัม/ลิตร] มีผลกระตุ้น ในขณะที่ความหดหู่ในการให้ผลผลิตเกิดขึ้นที่ความเข้มข้น 128 และ 256 [มิลลิกรัม/ลิตร] เท่านั้น”) แต่พืชยังเน้นลิเธียม — แม้จะสัมผัสกับสารละลายเพียง 1 มก./ลิตร พืชก็จบลงด้วยวัสดุแห้งโดยเฉลี่ยประมาณ 11 มก./กก.
- โรบินสันและคณะ (2018) สังเกตความเข้มข้นอย่างมีนัยสำคัญในใบของหลายสายพันธุ์ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการทดลองควบคุม พวกเขาปลูกบีทรูท ผักกาดหอม มัสตาร์ดดำ ข้าวไรย์กราสยืนต้น และดอกทานตะวันในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุมโดยได้รับลิเธียมในระดับต่างๆ “เมื่อ Li ถูกเติมลงในดินในการทดลองในหม้อ” พวกเขารายงาน “มีการดูดซึมพืชอย่างมีนัยสำคัญ … โดยมีความเข้มข้นของ Li ในใบของพืชทุกชนิดเกิน 1,000 มก./กก. (น้ำหนักแห้ง) ที่ Ca(NO3)2-extractable ความเข้มข้นของ Li เพียง 5 มก./กก. ในดิน ซึ่งแสดงถึงค่าสัมประสิทธิ์การสะสมทางชีวภาพที่ >20” สำหรับดอกทานตะวันโดยเฉพาะ “ความเข้มข้นของ Li สูงสุดเกิดขึ้นในใบด้านล่างของพืช โดยมียอด ราก และดอกมีความเข้มข้นต่ำกว่า”
อีกครั้ง สิ่งเหล่านี้ไม่สมจริงสำหรับปริมาณลิเธียมที่คุณอาจพบในอาหารของคุณ แต่สิ่งเหล่านี้สนับสนุนอย่างชัดเจนสำหรับแนวคิดที่ว่าพืชสะสมลิเธียมอย่างสม่ำเสมอเมื่อเทียบกับสภาวะที่พวกมันเติบโต มันไม่สมเหตุสมผลเลยที่เราเห็น น้ำที่มีความเข้มข้นสูงสุดในข้อมูล TDS
นี่คือใบทานตะวันของคุณที่มีลิเธียม 50 มก./ลิตร ด้วยเหตุผลทั้งหมดนี้ เราค่อนข้างมั่นใจว่าตัวเลข TDS นั้นผิด และวรรณกรรมเฉพาะลิเธียมนั้นถูกต้อง การวิจัยพิเศษที่มองหาลิเธียมโดยเฉพาะมีความน่าเชื่อถือมากกว่าในความเห็นของเรามากกว่าแหล่งที่มองว่าลิเธียมเป็นสารปนเปื้อนเพียงชนิดเดียวและอีกหลายสิบชนิด
แต่ถึงอย่างนั้น คุณก็ต้องสงสัยอย่างสุดขั้วเพื่อดูสิ่งนี้และไม่สงสัยว่าเกิดอะไรขึ้น เหตุใดเอกสารทั้งห้านี้จึงมีการวัดที่ไม่ตรงกับวรรณกรรมที่เหลือ
เกิดอะไรขึ้นใน TDS
เนื่องจากเอกสารเหล่านี้ไม่เห็นด้วยกับแหล่งข้อมูลอื่นทั้งหมด และพวกเขาทั้งหมดใช้แนวทาง Total Diet Study แบบเดียวกัน ดูเหมือนว่าต้องมีบางอย่างผิดปกติกับแนวทางดังกล่าว
บางครั้งความผิดพลาดประเภทนี้อาจมาจากปัญหาเกี่ยวกับอุปกรณ์ การทิ้งทศนิยม หรือหน่วยการอ่านผิด เช่น การเข้าใจผิด mg/kg สำหรับ µg/kg
แต่เรามีช่วงเวลาที่ยากลำบากที่จะจินตนาการว่าทีมต่างๆ เหล่านี้ที่มี (เท่าที่เราสามารถบอกได้?) ไม่มีผู้เขียนที่ทับซ้อนกันจะทำให้เกิดข้อผิดพลาดแบบเดียวกันกับการใช้หน่วยที่ไม่ถูกต้องหรือย้ายตำแหน่งทศนิยม เป็นไปได้ว่าพวกเขาทั้งหมดใช้ซอฟต์แวร์เดียวกันหรือบางอย่างที่ทำให้เข้าใจผิดเล็กน้อย เราได้เห็นเอกสารอื่นๆ สองสามฉบับที่รายงานลิเธียมในชุดหน่วยเดียว และทุกองค์ประกอบอื่นๆ ที่พวกเขาทดสอบในหน่วยต่างๆ แต่อีกครั้ง มันคงจะแปลกที่ทุกการศึกษา TDS จะทำผิดพลาดในลักษณะเดียวกันทุกประการ
ดังนั้นเราจึงกลับไปดูวิธีการของพวกเขาให้ละเอียดยิ่งขึ้น สิ่งที่เราสังเกตเห็นคือทุกการศึกษา TDS เหล่านี้ใช้เทคนิคการวิเคราะห์เดียวกัน — inductively coupled plasma mass spectrometry หรือ ICP-MS
ดังนั้นเราจึงสงสัยว่าอาจมีปัญหากับ ICP-MS หรือไม่
มาดูวิธีการ TDS เหล่านี้กันดีกว่า:
เอกสาร TDS ปี 1999 จากสหราชอาณาจักร :
ตัวอย่างของอาหารแต่ละหมู่ … ถูกทำให้เป็นเนื้อเดียวกันและย่อย (0.5 กรัม) ในภาชนะความดันพลาสติกเฉื่อยที่มีกรดไนตริก (5 มล.) โดยใช้เครื่องทำความร้อนด้วยไมโครเวฟ (ระบบย่อยอาหารด้วยไมโครเวฟ CEM MDS 2000) องค์ประกอบทั้งหมดยกเว้นปรอท ซีลีเนียม และสารหนูถูกวิเคราะห์โดย Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry (ICP-MS) (Perkin Elmer Elan 6000)
เอกสาร TDS ฉบับแรกปี 2548 จากฝรั่งเศส :
การวิเคราะห์เบื้องต้น (ผลลัพธ์ทั้งหมดประมาณ 18,000 รายการ) ดำเนินการโดยหน่วยสารปนเปื้อนอนินทรีย์และแร่ธาตุในสิ่งแวดล้อมของ AFSSA-LERQAP ซึ่งเป็นห้องปฏิบัติการอ้างอิงระดับประเทศ ตัวอย่างอาหารผสมอาหารทั้งหมด 998 ตัวอย่างถูกทำให้เป็นเนื้อเดียวกันและย่อย (ประมาณ 0.6 กรัมที่นำมาจากแต่ละตัวอย่าง) ในภาชนะควอทซ์ด้วยกรดไนตริกซูปราเพียว (3 มล.) โดยใช้ระบบไมโครเวฟแบบปิด Multiwave (Anton-Paar, Courtaboeuf, ฝรั่งเศส) ปริมาณรวมของธาตุที่จำเป็นและไม่จำเป็นที่เลือกทั้งหมดในอาหารถูกกำหนดโดย Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry (ICP-MS) (VG PlasmaQuad ExCell-Thermo Electron, Coutaboeuf, France) ซึ่งเป็นเทคนิคที่มีประสิทธิภาพมากสำหรับ multi- เชิงปริมาณ การวิเคราะห์องค์ประกอบ
ฝรั่งเศสอีกครั้งในปี 2555 :
ห้องปฏิบัติการอ้างอิงแห่งชาติ (NRL) สำหรับโลหะหนักได้รับเลือกให้วิเคราะห์ธาตุ 28 ชนิด และองค์ประกอบที่จำเป็น 9 ชนิด ได้แก่ Li, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Se และ Mo โดยวิธี inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS) หลังจากการย่อยด้วยไมโครเวฟช่วย
…
การย่อยตัวอย่างดำเนินการโดยใช้ระบบย่อยอาหารด้วยไมโครเวฟ Multiwave 3000 (Anton-Paar, Courtaboeuf, ฝรั่งเศส) ซึ่งติดตั้งโรเตอร์สำหรับถังตัวอย่างประเภท X 8 อัน (หลอดควอทซ์ 80 มล. แรงดันใช้งาน 80 บาร์) ก่อนใช้งาน ภาชนะควอทซ์ถูกกำจัดการปนเปื้อนในอ่าง HNO3 10% (67% v/v) จากนั้นล้างด้วยน้ำบริสุทธิ์พิเศษ และทำให้แห้งในเตาอบที่อุณหภูมิ 40 °C ตัวอย่างอาหารที่มีน้ำหนัก 0.2–0.6 กรัมถูกชั่งน้ำหนักอย่างแม่นยำในภาชนะสำหรับการย่อยแบบควอตซ์และออกซิไดซ์แบบเปียกด้วยน้ำบริสุทธิ์พิเศษ 3 มล. และ HNO3 บริสุทธิ์พิเศษ 3 มล. (67% ปริมาตร/ปริมาตร) ในระบบย่อยอาหารด้วยไมโครเวฟ เรือสุ่มเลือกหนึ่งลำบรรจุด้วยรีเอเจนต์เท่านั้นและดำเนินการตามขั้นตอนทั้งหมดโดยว่างเปล่า โปรแกรมการย่อยอาหารได้รับการปรับปรุงก่อนหน้านี้ (Noël, Leblanc, & Guérin, 2003) หลังจากการทำความเย็นที่อุณหภูมิห้อง สารละลายของตัวอย่างถูกถ่ายโอนในเชิงปริมาณไปในขวดพอลิเอทิลีนขนาด 50 มล. เติมสารละลายมาตรฐานภายในหนึ่งร้อยไมโครลิตร (1 มก. L-1) เพื่อให้ได้ความเข้มข้นสุดท้ายที่ 2 ไมโครกรัมต่อลิตร-1 จากนั้นตัวอย่างที่ย่อยแล้วจะประกอบด้วยน้ำบริสุทธิ์พิเศษจนถึงปริมาตรสุดท้ายก่อนทำการวิเคราะห์โดย ICP-MS .
การวัด ICP-MS ดำเนินการโดยใช้ VG PlasmaQuad ExCell (Thermo, Courtaboeuf, France) สารละลายตัวอย่างถูกปั๊มโดยปั๊มรีดท่อจากหลอดที่จัดเรียงบนเครื่องเก็บตัวอย่างอัตโนมัติ CETAC ASX 500 รุ่น 510 (CETAC, Omaha, NE)
เอกสาร TDS ของนิวซีแลนด์ปี 2019 ไม่ได้ให้รายละเอียดมากนัก พวกเขาแค่พูดว่า:
ตัวอย่างได้รับการวิเคราะห์หาองค์ประกอบที่เป็นพิษ 10 ชนิดโดย ICP-MS ที่ Hill Laboratories เมืองแฮมิลตัน ประเทศนิวซีแลนด์
โอเคถ้าอย่างนั้น.
สุดท้าย กระดาษ TDS ปี 2020 จากอิตาลี :
เราวัดเนื้อหาของธาตุ 15 ชนิด (พลวง แบเรียม เบริลเลียม โบรอน โคบอลต์ ลิเธียม โมลิบดีนัม นิกเกิล เงิน สตรอนเทียม เทลลูเรียม แทลเลียม ไททาเนียม ยูเรเนียม และวานาเดียม) ในตัวอย่างอาหารและเครื่องดื่ม 908 รายการผ่านมวลพลาสมาคู่แบบเหนี่ยวนำ สเปกโตรเมทรี
…
เราตัดอาหารแข็งโดยใช้มีดสแตนเลสสะอาดโดยรวบรวมตัวอย่างจากจุดต่างๆ หกจุดในจาน จากนั้น เราทำให้ตัวอย่างเป็นเนื้อเดียวกันโดยใช้เครื่องปั่นอาหารที่มีใบมีดสแตนเลส และเราใส่ส่วนหนึ่ง 0.5 กรัมในภาชนะควอตซ์ที่ล้างด้วยน้ำ MilliQ ก่อนหน้านี้ (MilliQPlus, Millipore, MA, USA) และ HNO3 เรานำตัวอย่างเถ้าเหลวด้วยสารละลาย 10 มล. (5 มล. HNO3 + 5 มล·H2O) ในระบบย่อยอาหารด้วยไมโครเวฟ (Discover SP-D, CEM Corporation, NC, USA) และสุดท้ายก็เก็บไว้ในหลอดพลาสติก และเจือจางเป็น 50 มล. ด้วยน้ำปราศจากไอออนก่อนการวิเคราะห์ ด้วยการใช้แมสสเปกโตรมิเตอร์แบบพลาสมาคู่แบบอุปนัย (Agilent 7500ce, Agilent Technologies, CA, USA) เราดำเนินการกำหนดองค์ประกอบการติดตาม
ดังนั้น เอกสารเหล่านี้ทั้งหมดจึงใช้เทคนิคการวิเคราะห์เดียวกัน นั่นคือ ICP-MS เราไม่ทราบเทคนิคที่แน่นอนที่ทีมในนิวซีแลนด์ใช้ แต่ทีมอื่นๆ ทั้งหมดใช้การย่อยด้วยไมโครเวฟด้วยกรดไนตริก (HNO 3 ) สามคน (การศึกษา TDS ของฝรั่งเศสและอิตาลี) ใช้ภาชนะควอตซ์
ความจริงที่ว่าการศึกษาทั้งหมดนี้ใช้เทคนิคการวิเคราะห์ที่คล้ายคลึงกันทำให้มีความเป็นไปได้มากขึ้นว่าบางสิ่งเกี่ยวกับเทคนิคนี้กำลังทำอะไรบางอย่างเกี่ยวกับการตรวจจับลิเธียม
สิ่งนี้น่าจะเป็นไปได้เช่นกันเพราะกระดาษอื่นๆ ส่วนใหญ่ ซึ่งพบว่ามีลิเธียมมากกว่า 1 มก./กก. ในอาหาร ไม่ได้ใช้ ICP-MS นี่คือการเลือกเล็กน้อย
เอกสารล่าสุดที่ค้นพบลิเธียมมากกว่า 1 มก./กก. ในสสารพืช ดูเหมือนว่าจะใช้พลาสมาออปติคัลอีมิชชันสเปกโตรเมตรี (ICP-OES) ซึ่งเป็นเทคนิคที่เกี่ยวข้องกันแต่ชัดเจน นี่คือ โรบินสันและคณะ (2018) ซึ่งพบว่าพืชสามารถมี “ลิเธียม” ได้หลายร้อย มก./กก. ในใบ นี่คือขั้นตอนของพวกเขา:
ตัวอย่างพืชถูกล้างในน้ำปราศจากไอออนและทำให้แห้งที่ 60 °C จนกระทั่งได้น้ำหนักคงที่ ต่อจากนั้นก็ทำการสีด้วยเครื่องเจียรไซโคลนแบบไซโคลเทค 1093 ที่มีโรเตอร์อะลูมิเนียม วัสดุจากพืช (0.5 กรัม) ถูกย่อยใน HNO3 5 มล. สารย่อยถูกเจือจางด้วย Milli Q (Barnstead, EASYpure RF, 18.3 MΩ-cm) เป็นปริมาตร 25 มล. และกรองด้วยกระดาษกรอง Whatman 52 (ขนาดรูพรุน 7 μm) … ความเข้มข้นขององค์ประกอบหลอกทั้งหมด (ต่อจากนี้ไปจะเรียกว่า “ทั้งหมด”) ถูกกำหนดในการย่อยที่เป็นกรดโดยใช้ ICP-OES (Varian 720 ES)
อัมมารีและคณะ (2011) ดูที่ลิเทียมในของแข็ง (ใบพืช รวมทั้งผักโขม ผักกาดหอม ฯลฯ) และพบความเข้มข้นในใบตั้งแต่ 2 ถึง 27 มก./กก. DM พวกเขาใช้ขั้นตอนนี้:
ใบที่เก็บรวบรวมถูกล้างเบา ๆ ในน้ำกลั่น ผึ่งลมให้แห้ง จากนั้นอบให้แห้งด้วยน้ำหนักคงที่ที่ *70°C ใบแห้งบดละเอียดในโรงสีมูลิเน็กซ์ (มูลิเน็กซ์ ปารีส ฝรั่งเศส) เพื่อผ่านตะแกรงขนาด 40 เมช เนื่องจาก Li เป็นที่รู้จักว่ามีอยู่ในแวคิวโอลของเซลล์ในรูปแบบที่ละลายได้แบบอนินทรีย์ Li ถูกกำหนดหาในตัวกรองของตัวอย่างใบพื้นดินที่ตากแห้งในเตาอบ (5 กรัม) ที่แขวนไว้ในน้ำปราศจากไอออน 50 มล. เป็นเวลา 1 ชั่วโมง ขั้นตอนนี้ใช้ในการศึกษาปัจจุบัน เนื่องจากไม่ใช่ว่าลิเธียมทั้งหมดที่มีอยู่ในอาหารที่ไม่ผ่านกระบวนการตามธรรมชาติจะถูกดูดซึมโดยร่างกายมนุษย์ (ตามความเห็นของนักโภชนาการ; Dr. Denice Moffat, USA) ลิเธียมที่สกัดด้วยน้ำปราศจากไอออนแสดงถึงส่วนที่ละลายได้ซึ่งถูกดูดซึมโดยทางเดินอาหารโดยตรงและถือว่ามีประโยชน์ทางชีวภาพมากที่สุด … ความเข้มข้นของ Li ในตัวอย่างใบไม้วัดด้วยโฟโตมิเตอร์เปลวไฟ
เอกสารฉบับปี 2548 ของ Anke ไม่ได้ให้รายละเอียดมากมาย แต่ดูเหมือนว่าจะใช้อะตอมมิก ดูดซับสเปกโทรสโกปี (AAS) สำหรับลิเธียม และรายงานตัวเลขสูงถึง 7.5 มก./กก. ในอาหาร
Magalhães และคณะ (1990) พบสูงถึง 1,216 มก./กก. ในแพงพวย (ที่ปลูกในการทดลอง) และพูดว่า:
สามสิบวันหลังจากย้ายปลูก เก็บเกี่ยวพืช หน่อและรากแยกจากกัน และกำหนดน้ำหนักสด พวกเขาถูกทำให้แห้งในเตาอบที่ 700C เป็นเวลา 72 ชั่วโมง โดยถ่วงน้ำหนัก บดในโรงสี Wiley และวิเคราะห์หาปริมาณ N, P, K, Ca, Mg, Fe และ Li หลังจากการย่อยใน H2SO4 และ H202 N ถูกกำหนดหาโดย Nesslerization, P โดยวิธีการรีดิวซ์กรดซัลโฟนิกของแอมโมเนียม โมลิบเดต-อะมิโนแนฟทอล (Murphy & Riley 1962), K และ Li โดยการปล่อยเปลวไฟและ Ca, Mg และ Fe โดยการดูดซึมอะตอม (Sarruge & Haag 1974)
Drinkall และคณะ (1969) หนึ่งในแหล่งที่เก่าแก่ที่สุดของเรา พบยาสูบไปป์สูงถึง 148 มก./กก. และใช้ “เทคนิคการดูดซึมอะตอม” โดยเฉพาะพวกเขาพูดว่า:
วิธีการกำหนดลิเธียมในอาหารในอดีตถูกจำกัดการใช้สเปกโตรกราฟและเฟลมโฟโตมิเตอร์เกือบทั้งหมด อย่างไรก็ตาม ในการศึกษาครั้งนี้ ได้มีการตัดสินใจใช้เทคนิคการดูดกลืนปรมาณูเพื่อการนี้ เหตุผลหลักสำหรับตัวเลือกนี้คือไม่มีการเกิดการรบกวนทางสเปกตรัมที่เกิดจากองค์ประกอบอื่นที่ไม่ใช่ลิเธียม แท้จริงแล้วองค์ประกอบเดียวที่คิดว่าน่าจะพิสูจน์ได้ว่าเป็นปัญหาคือแคลเซียมและสตรอนเทียม อย่างไรก็ตาม แม้สิ่งเหล่านี้จะไม่เข้าไปยุ่งเกี่ยว เครื่องมือที่ใช้ในงานนี้คือ Unicam SP90 Atomic Absorption Spectrophotometer ซึ่งเป็นเปลวไฟโพรเพนอากาศ
ดังนั้นชุดวิธีการที่หลากหลายนี้จึงพบระดับลิเธียมที่สูงกว่า 1 มก./กก. ในขณะที่เทคนิค “ICP-MS ที่มีการย่อยด้วยไมโครเวฟในกรดไนตริก (โดยปกติในภาชนะควอตซ์)” ดูเหมือนว่าจะหาทางที่น้อยกว่า 1 มก./กก. ได้อย่างน่าเชื่อถือ นี่เริ่มดูเหมือนว่าเป็นปัญหาในการวิเคราะห์
หากเป็นกรณีนี้ หากเราสามารถหาเอกสารอื่นๆ ที่ใช้ ICP-MS กับการย่อยด้วยไมโครเวฟในกรดไนตริก เอกสารเหล่านั้นก็ควรแสดงระดับลิเธียมต่ำเช่นกัน ซึ่งต่ำกว่า 1 มก./กก.
นั่นคือสิ่งที่เราพบ ลองดูที่ Saribal (2019) . บทความนี้ใช้ ICP-MS และดูความเข้มข้นของธาตุในตัวอย่างนมวัวจากซูเปอร์มาร์เก็ตในอิสตันบูล ประเทศตุรกี พวกเขาพบว่ามีลิเธียมในนมโดยเฉลี่ย 0.009 มก./ลิตร ซึ่งต่ำกว่าการตรวจวัดนมที่พบในแหล่งที่ไม่ใช้ ICP-MS
Saribal เช่นเดียวกับการศึกษา TDS ใช้ ICP-MS เพื่อค้นหาลิเธียมควบคู่ไปกับองค์ประกอบอื่น ๆ จำนวนมาก – 19 อันที่จริง รายการทั้งหมด ได้แก่ ลิเธียม เบริลเลียม โครเมียม แมงกานีส โคบอลต์ นิกเกิล ทองแดง สารหนู ซีลีเนียม สตรอนเทียม โมลิบดีนัม แคดเมียม พลวง แบเรียม ตะกั่ว บิสมัท ปรอท แทลเลียม และยูเรเนียม เช่นเดียวกับการศึกษา TDS พวกเขาย่อยในกรดไนตริก:
แมสสเปกโตรมิเตอร์พลาสมาคู่แบบอุปนัยสี่ขั้ว (ICP-MS) ที่ใช้ในงานนี้คือ Thermo Scientific X Series II (Thermo Fisher Scientific, Bremen, Germany)
…
ตัวอย่างนมแต่ละตัวอย่างขนาดหนึ่งมิลลิลิตรถูกย่อยใน 65% HNO3 และ 2 มล. 30% H2O2 (เมอร์ค, พูล, สหราชอาณาจักร) บนบล็อกความร้อน อุณหภูมิค่อยๆ เพิ่มขึ้น โดยเริ่มจาก 90 °C และเพิ่มขึ้นเป็น 180 °C ของผสมถูกทำให้เย็นลงและเนื้อหาถูกถ่ายโอนไปยังหลอดโพลีโพรพิลีนที่มีฝาปิดแบบซีล ตัวอย่างที่ถูกย่อยแต่ละตัวอย่างถูกเจือจางจนถึงปริมาตรสุดท้ายที่ 10 มล. ด้วยน้ำปราศจากไอออนสองเท่า
นี่ก็อีกอัน Kalisz และคณะ (2019) ดูที่ “ธาตุ 17 รวมทั้งธาตุหายาก ในพันธุ์กะหล่ำดอกแช่เย็นและไม่แช่เย็น” พวกเขาใช้ ICP-MS พวกเขาย่อยด้วยไมโครเวฟด้วยกรดไนตริก และพบว่ามีระดับลิเธียมน้อยกว่า 0.060 มก./กก. นี่คือวิธีการ:
เราตรวจสอบเนื้อหาของ Ag, Al, Ba, Co, Li, Sn, Sr, Ti, Sb และธาตุหายากทั้งหมด … เต้าหู้ถูกตัดเป็นชิ้นๆ และตากให้แห้งที่ 70 °C ในเครื่องอบผ้าที่มีการหมุนเวียนอากาศแบบบังคับ จากนั้น วัสดุจากพืชจะถูกบดให้เป็นผงละเอียดและไม่มีเส้นใยโดยใช้โรงสีลูกโม่ Pulverisette 14 (Fritsch GmbH ประเทศเยอรมนี) ด้วยตะแกรงขนาด 0.5 มม. ถัดไป ตัวอย่าง 0.5 กรัมถูกใส่ลงในภาชนะ TFM ขนาด 55 มล. และได้รับการทำให้เป็นแร่ใน HNO3 บริสุทธิ์พิเศษ 65% (เมอร์คหมายเลข 100443.2500) 10 มล. ในระบบย่อยอาหารไมโครเวฟ Mars 5 Xpress (CEM สหรัฐอเมริกา) ใช้ขั้นตอนการทำให้เป็นแร่ต่อไปนี้: 15 นาที เวลาที่จำเป็นเพื่อให้ได้อุณหภูมิ 200 °C และ 20 นาทีเพื่อรักษาอุณหภูมินี้ หลังจากเย็นตัวลง ตัวอย่างถูกถ่ายโอนในเชิงปริมาณไปยังขวดขนาด 25 มล. ที่มีน้ำกลั่นใหม่ เนื้อหาขององค์ประกอบที่กล่าวถึงถูกกำหนดโดยใช้สเปกโตรมิเตอร์การแผ่รังสีออปติคอลพลาสมาที่มีการกระจายตัวสูง (ICP-OES; Prodigy Teledyne Leeman Labs, USA)
มีภาวะแทรกซ้อนสองสามอย่าง แต่ก็ควรค่าแก่การดู ไซเดลและคณะ (2020) ใช้ ICP-MS และพบตัวเลขที่สมเหตุสมผลในเครื่องดื่มจำนวนมาก แต่เท่าที่เราบอกได้ พวกเขาไม่ย่อยเครื่องดื่มเลย พวกเขาแค่พูดว่า:
ความเข้มข้นของ Li ในตัวอย่าง 160 ตัวอย่างของเราถูกกำหนดหาโดยผ่าน inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) ตามที่สรุปไว้ในตารางที่ 1
นี่คือตารางที่ 1 ในกรณีที่คุณสงสัย:
ดูเหมือนว่าจะเป็นหลักฐานว่าอาจมีบางอย่างเกี่ยวกับกระบวนการย่อยอาหาร
นอกจากนี้ยังมี Voica, Roba และ Iordache (2020) ซึ่งเป็นกระดาษภาษาโรมาเนียที่ใช้ ICP-MS และพบในนมแกะสูงถึง 3.8 มก./กก. และฟักทองสูงถึง 4.2 มก./กก. สิ่งนี้ค่อนข้างน่าประหลาดใจ — เป็นกระดาษ ICP-MS ฉบับแรกที่เราพบว่าพบลิเธียมมากกว่า 1 มก./กก. ในตัวอย่างอาหาร พวกเขายังใช้การย่อยด้วยไมโครเวฟด้วยกรดไนตริก! เมื่อมองแวบแรก มันดูขัดแย้งกัน แต่เมื่อเรามองเข้าไปใกล้ ๆ วิธีการของพวกเขาก็แตกต่างไปในทางที่น่าสนใจ
ความเข้มข้นของลิเธียมถูกกำหนดโดยพลาสมา – แมสสเปกโตรเมตรีแบบเหนี่ยวนำคู่ (ICP-MS)
…
เมื่อพิจารณาว่าตัวอย่างมีองค์ประกอบที่ซับซ้อนมากและมีอินทรียวัตถุจำนวนมาก การย่อยทั้งหมดของเมทริกซ์จึงเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้มั่นใจว่าสามารถละลายโลหะได้อย่างสมบูรณ์ ตัวอย่างที่ศึกษาได้รับการย่อยด้วยไมโครเวฟช่วยด้วยกรดไนตริกโดยใช้ระบบปิดภาชนะ iPrep MARS6 CEM One Touch แบบปิด ภาชนะสำหรับย่อยอาหารถูกทำความสะอาดด้วย HNO3 10 มล. โดยใช้โปรแกรมทำความสะอาดไมโครเวฟและล้างด้วยน้ำที่ปราศจากไอออน ชั่งน้ำหนักตัวอย่างประมาณ 0.3 กรัม ตามด้วยการย่อยใน 10 มิลลิลิตร HNO3 60% ที่ความดันสูง อุณหภูมิ และในการฉายรังสีไมโครเวฟ ปิดภาชนะให้แน่น วางบนโรเตอร์ และทำการย่อยอาหารตามโปรแกรมที่แสดงในตารางที่ 1
หลังจากการย่อยและการทำให้เย็นลงอย่างสมบูรณ์ ตัวอย่างถูกกรอง ถ่ายโอนไปยังหลอดพอลิโพรพิลีนที่สำเร็จการศึกษา 50 มล. และเจือจางเป็นปริมาตรด้วยน้ำที่ปราศจากไอออน
เครื่องมือ Perkin Elmer ELAN DRC-e ใช้กับเครื่องพ่นยา Meinhard และห้องสเปรย์แก้วไซโคลนสำหรับการพ่นยาด้วยลม การวิเคราะห์ดำเนินการในโหมดมาตรฐานและใช้ก๊าซอาร์กอน (ความบริสุทธิ์ ≥ 99.999%) สำหรับพลาสมาตามคำแนะนำของผู้ผลิต
สภาพการทำงานมีอัตราการไหลของก๊าซ nebulizer 0.92 L/min; การไหลของก๊าซเสริม 1.2 ลิตร/นาที การไหลของก๊าซพลาสม่า 15 ลิตร/นาที; แรงดันเลนส์ 7.25 V; กำลังคลื่นความถี่วิทยุ 1100 W; อัตราส่วน CeO/C ที่ 0.025; และอัตราส่วน Ba++/Ba+ 0.020
เราไม่ทราบแน่ชัดว่าอะไรคือความแตกต่าง แต่ข้อเท็จจริงที่พวกเขากล่าวว่า “เมื่อพิจารณาว่าตัวอย่างมีองค์ประกอบที่ซับซ้อนมากและมีอินทรียวัตถุจำนวนมาก การย่อยทั้งหมดของเมทริกซ์จึงเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้มั่นใจว่าสามารถละลายโลหะได้อย่างสมบูรณ์” แนะนำว่า พวกเขาตระหนักถึงข้อจำกัดของวิธีการย่อยอาหารตามปกติที่ทีมอื่นอาจไม่ทราบ และดูเหมือนว่าจะไม่มีเอกสารฉบับอื่นใดที่ใช้การพ่นยาด้วยลม ดังนั้นนั่นอาจสร้างความแตกต่างและช่วยให้คุณบีบลิเธียมทั้งหมดออกจากฟักทองได้
ใช่ นั่นเป็นวิธีหนึ่งที่จะทำได้ ความแตกต่างอีกประการหนึ่งที่เราสังเกตเห็นคือในขณะที่ Voica, Roba และ Iordache ใช้ ICP-MS และการย่อยอาหารแบบเดียวกับการศึกษา TDS พวกเขาไม่ได้ทดสอบสิ่งอื่นใด – เป็นเพียงการวัดลิเธียม ดังนั้นสิ่งที่ตอร์ปิโดการวัด ICP-MS อาจเป็นสิ่งที่เกี่ยวกับการทดสอบองค์ประกอบจำนวนมากในเวลาเดียวกัน — ลักษณะที่แบ่งปันโดยการศึกษา TDS ทั้งหมด, Saribal (2019) และ Kalisz et al (2019) แต่ไม่ใช่โดย Seidel et al. (2020) (กระดาษเครื่องดื่ม) และไม่ใช่โดย Voica, Roba และ Iordache (2020)
บทความสุดท้าย (เราสัญญา) ที่ช่วยระบุปัญหานี้คือ Nabrzyski & Gajewska (2002) ซึ่งพิจารณาลิเธียมในตัวอย่างอาหารจากกดัญสก์ ประเทศโปแลนด์ พวกเขาพบค่าเฉลี่ยของผลิตภัณฑ์นมเพียง 0.07 มก./กก. และปลารมควันเพียง 0.11 มก./กก. สิ่งนี้ไม่ต่ำเท่ากับการศึกษา TDS แต่ต่ำกว่าสิ่งอื่นใดมาก และน่าแปลกที่พวกเขาไม่ได้ใช้ ICP-MS พวกเขาใช้ AAS แต่พวกเขาย่อยอาหารด้วยกรดไนตริก นี่คือวิธีการ:
ตัวอย่างที่เป็นตัวแทนถูกเถ้าแห้งในถ้วยใส่ตัวอย่างควอตซ์ และเถ้าได้รับการบำบัดด้วยความเข้มข้นที่เหมาะสม HCl และความเข้มข้นเล็กน้อย HNO3. จากนั้นจึงนำสารละลายตัวอย่างที่ได้รับมาใช้ในการหา Sr, Li และ Ca โดยวิธี flame atomic absorption spectrometry (AAS) Ca และ Li ถูกกำหนดโดยใช้เปลวไฟอากาศอะเซทิลีนและ Sr กับเปลวไฟไนตรัสออกไซด์-อะเซทิลีนตามคำแนะนำของผู้ผลิต
ดังนั้น นี่อาจดูเหมือนเป็นหลักฐานมากกว่าที่แสดงว่ามันเป็นบางอย่างเกี่ยวกับกระบวนการย่อยอาหารโดยเฉพาะ แม้ว่าบทความนี้อาจเป็นแค่ค่าผิดปกติที่แปลกประหลาดก็ได้ เป็นการยากที่จะบอกได้หากไม่มีการทดสอบเพิ่มเติม
ดูอย่างใกล้ชิดที่ ICP-MS
ดูเหมือนเราจะมีหลักฐานชัดเจนว่า ICP-MS โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ร่วมกับการย่อยด้วยไมโครเวฟ/การย่อยด้วยกรดไนตริก ให้จำนวนลิเธียมในตัวอย่างอาหารต่ำกว่าเทคนิคการวิเคราะห์อื่นๆ ที่เราเคยเห็น
ดังนั้นเราจึงต้องการทราบว่ามีเหตุผลอื่นใดที่สงสัยว่า ICP-MS อาจให้ค่าที่อ่านได้ไม่ดีสำหรับลิเธียมโดยเฉพาะ เราพบบางสิ่งที่น่าสนใจ
หากคุณตรวจสอบ หน้า Wikipedia สำหรับ ICP-MS ลิเธียมจะถูกกล่าวถึงว่าอยู่ในเกณฑ์ของสิ่งที่ ICP-MS สามารถตรวจพบได้ เรื่องนี้สมเหตุสมผลเพราะลิเธียมเป็นสิ่งผิดปกติ ซึ่งเล็กกว่าโลหะอื่นๆ มาก ดูตัวอย่าง: “ICP-MS ช่วยให้สามารถกำหนดองค์ประกอบที่มีช่วงมวลอะตอม 7 ถึง 250 (Li ถึง U)” และ “สามารถใช้แผ่นไฟฟ้าสถิตนอกเหนือจากแม่เหล็กเพื่อเพิ่มความเร็วได้ และสิ่งนี้เมื่อรวมกับตัวสะสมหลายตัว อนุญาตให้สแกนทุกองค์ประกอบตั้งแต่ลิเธียม 6 ถึงยูเรเนียมออกไซด์ 256 ในเวลาน้อยกว่าหนึ่งในสี่ของวินาที”
แม้ว่าโดยทั่วไปแล้ว ICP-MS จะถือว่าเป็นมาตรฐานทองคำสำหรับการวิเคราะห์สเปกตรัม เช่นเดียวกับวิธีการทั้งหมด แต่ก็มีข้อจำกัดบางประการ เนื่องจากลิเธียมอยู่ที่ด้านล่างของช่วงเริ่มต้น ดูเหมือนว่าเป็นไปได้สำหรับเราที่แม้ความผิดปกติเล็กน้อยในการวิเคราะห์อาจผลักดันให้ “สิ้นสุด” ของช่วง ขัดขวางการตรวจจับ มีแนวโน้มว่าจะมีปัญหากับลิเธียมมากกว่าองค์ประกอบอื่นๆ ที่เอกสาร TDS กำลังวิเคราะห์
เราสังเกตเห็นว่า การศึกษา TDS ในสหราชอาณาจักรในปี 2542 ได้กล่าวถึงขีดจำกัดสูงสุดของการตรวจจับสำหรับ ICP-MS: “องค์ประกอบของกลุ่มแพลตตินั่มนั้นยากต่อการวิเคราะห์ เนื่องจากความเข้มข้น ซึ่งโดยทั่วไปจะใกล้เคียงกับขีดจำกัดของการตรวจจับ อาจมีแนวโน้มลดลง การรบกวนบางอย่างในเมทริกซ์ที่ซับซ้อนเมื่อวัดโดย ICP-MS”
ตอนนี้ลิเธียมอยู่ที่ระดับล่างสุดของช่วง ไม่ใช่ช่วงสูง แต่เนื่องจากผู้เขียนศึกษา TDS ของสหราชอาณาจักรกังวลว่าองค์ประกอบ “ใกล้กับขีดจำกัดของการตรวจจับ อาจมีแนวโน้มที่จะเกิดการรบกวนบางอย่างในเมทริกซ์ที่ซับซ้อนเมื่อวัดโดย ICP-MS” ดูเหมือนว่าการรบกวนอาจเป็นปัญหา นี่แสดงให้เห็นว่า “การล่มสลายของช่วง” เป็นปัญหาที่แท้จริงกับการวิเคราะห์ ICP-MS ดังนั้น ICP-MS อาจเป็นมาตรฐานทองคำสำหรับการวิเคราะห์สเปกตรัม แต่ก็ไม่ถึงกับเป็นมาตรฐานแพลตตินัม
นอกจากนี้ยังมีสิ่งที่น่าสนใจใน เอกสารปี 2003 ของ Anke ซึ่งเขากล่าวว่า:
ลิเธียมอาจถูกกำหนดในอาหารและตัวอย่างทางชีวภาพด้วยเทคนิคเดียวกันกับที่ใช้กับโซเดียมและโพแทสเซียม อย่างไรก็ตาม ระดับลิเธียมที่ต่ำกว่ามากเมื่อเทียบกับโลหะอัลคาไลอื่นๆ เหล่านี้ หมายความว่าเทคนิคต่างๆ เช่น การวัดแสงด้วยเปลวไฟมักไม่แสดงความไวที่เพียงพอ เปลวไฟ (ขั้นตอนการเติมมาตรฐาน) หรือ electrothermal atomic absorption spectrophotometry เป็นเทคนิคที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดหลังจากการเถ้าเปียกหรือแห้งของตัวอย่าง อาจต้องทำการแก้ไขสำหรับการรบกวนพื้นหลัง/เมทริกซ์ สเปกโตรเมตรีการแผ่รังสีอะตอมมิกในพลาสมาคู่แบบเหนี่ยวนำนั้นไม่มีความสำคัญมากสำหรับองค์ประกอบที่มีน้ำหนักอะตอมต่ำมากนี้
ตามปกติสำหรับ Anke สิ่งนี้มีความคลุมเครือมาก และ พลาสมาอะตอมมิกอีมิชชันสเปกโตรเมตรี (ICP-AES) ที่จับคู่แบบเหนี่ยวนำ นั้นไม่ใช่เทคนิคเดียวกับ ICP-MS แต่ถึงกระนั้น ความคิดเห็นของ Anke ก็แนะนำว่าอาจมีข้อ จำกัด บางประการเกี่ยวกับวิธีการ ICP เมื่อทำการวัดลิเธียมซึ่งอาจไม่ละเอียดอ่อนมาก
นอกจากนี้เรายังพบ บทความโดยบริษัททดสอบด้านสิ่งแวดล้อม WETLAB ซึ่งอธิบายปัญหาหลายประการที่คุณอาจพบในการทำการวิเคราะห์ลิเธียม รวมถึง “[w] hen Li อยู่ในเมทริกซ์ที่มีองค์ประกอบที่หนักกว่าจำนวนมาก มันมักจะถูกผลักไปรอบ ๆ และเลือก ยกเว้นเนื่องจากมีมวลต่ำ สิ่งนี้ทำให้เกิดความท้าทายเมื่อใช้ Mass Spectrometry” พวกเขายังระบุด้วยว่า “ICP-MS อาจเป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับลูกค้าบางราย แต่ข้อจำกัดบางประการสำหรับการวิเคราะห์ลิเธียมคือลิเธียมมีน้ำหนักเบามากและสามารถแยกออกจากอะตอมที่หนักกว่าได้ และโดยทั่วไปการวิเคราะห์จะจำกัดอยู่ที่ <0.2% ของแข็งที่ละลายน้ำได้ ซึ่งหมายความว่าไม่เหมาะสำหรับน้ำเกลือ” เราไม่ได้มองที่น้ำเกลือ แต่สิ่งนี้อาจเป็นจริงสำหรับตัวอย่างอาหารที่ย่อยแล้ว WETLAB ระบุว่าวิธีการที่พวกเขาต้องการคือ ICP-OES
บทสรุป
อาจไม่มีใครรู้ว่าเกิดอะไรขึ้นที่นี่! มันดูมากขึ้นเรื่อย ๆ นี่เป็นเพียงคำถามที่อยู่บนขอบเขตของความรู้ของมนุษย์ เป็น กรณีมุม — หากต้องการทราบว่าเหตุใดเอกสารบางฉบับจึงพบว่ามีระดับสูงและเอกสารอื่นๆ พบว่ามีระดับต่ำมาก คุณอาจต้องร่วมกันเป็นผู้เชี่ยวชาญเกี่ยวกับ ICP-MS การวิเคราะห์ลิเธียม และการวิเคราะห์ทางเคมีในอาหาร Manfred Anke เป็นผู้ชายคนเดียวที่เราเคยได้ยินเกี่ยวกับคนที่ดูเหมือนว่าเขาอาจจะเป็นทั้งสามคน และเขาก็ตายไปมากกว่าสิบปีแล้ว ดังนั้นอาจไม่มีใครมีชีวิตอยู่ที่รู้คำตอบ แต่นั่นเป็นเหตุผลที่เราทำวิทยาศาสตร์ใช่ไหม?
ไม่ว่าในกรณีใด เรายินดีเป็นอย่างยิ่งที่ได้ทราบเกี่ยวกับความซับซ้อนนี้ตั้งแต่เนิ่นๆ ในกระบวนการวางแผนการสำรวจของเราเอง เนื่องจากเราได้วางแผนที่จะใช้ ICP-MS ด้วย! เราคิดว่า ICP-MS เป็นเทคนิคที่ดีที่สุดและแน่นอนว่าจะให้ตัวเลขที่แม่นยำที่สุดแก่เรา แต่การวัดผลไม่ค่อยง่ายขนาดนั้น เราควรระมัดระวังมากกว่านี้ และตอนนี้เราก็จะเป็นอย่างนั้น
เราจะทราบได้อย่างไรว่าเกิดอะไรขึ้น และควรใช้เทคนิคอะไร เราสามารถย้อนกลับไปอ่านวรรณกรรมในรายละเอียดได้มากขึ้น แต่นั่นจะใช้เวลานานและอาจจะสรุปไม่ได้ ดีกว่ามากเพียงแค่ทดสอบกลุ่มอาหารโดยใช้เทคนิคต่างๆ เจาะ ICP-MS กับเทคนิคต่างๆ เช่น AAS และการวัดแสงด้วยเปลวไฟ และดูว่าเราสามารถหาว่าเกิดอะไรขึ้นได้หรือไม่ นั่นคือสิ่งที่เราจะทำ
