四川地区食用黄鳝中重金属含量的测定及安全性评价

2015-07-25 06:17彭雪蓉杨鸿玉
食品工业科技 2015年23期
关键词:黄鳝金属元素四川省

彭雪蓉,杨鸿玉

(1.四川农业大学理学院,四川雅安 625014;2.四川农业大学生命科学学院,四川雅安 625014)

黄鳝(Monopterus albus)俗称鳝鱼,属辐鳍鱼纲,合鳃目合鳃科黄鳝属,为底栖性鱼类,主要分布于东亚地区,尤以我国分布最广。在我国,黄鳝广泛分布于稻田、沟渠、池塘、湖泊、河流和水库等浅水水体中,特别在珠江、长江流域,更是黄鳝盛产地区。黄鳝肉质鲜美、肌间无刺、营养丰富,具有很高的食用价值和药用功能,是我国最受人们欢迎的淡水鱼类之一。随着现代工业的不断发展,排放到水体中的Cd、Pb、Hg、As等重金属元素含量日益增加,有毒重金属污染物在鱼类等水生生物体内富集、积蓄、放大,通过食物链移至人体,严重危及人类的生存和健康[1]。近年来,对于重金属元素在环境中毒害作用及其生物效应的研究报道较多[2-4],但对黄鳝体内重金属污染情况研究较少。2008年,王敏选用火焰原子吸收光谱法测定武汉南湖特定水域黄鳝鱼体内Zn、Cu、Pb和 Cd 含量[5];2009 年,李大军等采用原子吸收分光光度法,分别测定了Cu2+与表面活性剂参与下,Cu2+在黄鳝体内肝脏、肌肉和性腺等不同组织部位中的积蓄情况[6]。2014年,Sow等采用原子吸收分光度法,测定Cu、Zn元素在水稻鳗鱼和黄鳝不同组织部位积蓄情况[7]。四川位于我国西南部、长江上游,占据四川盆地绝大部分。随着全省经济迅速发展,企业、工厂规模和数量急剧增加,废弃污染物排放类型和数量逐年增大,严重威胁省内水产品卫生安全,检测底层鱼类的重金属含量可为水环境检测提供参考依据[8]。然而,四川地区黄鳝中重金属元素污染情况尚缺乏相关调查研究。

本文选用黄鳝为检测对象,对四川省黄鳝分布区眉山、乐山、绵阳、德阳、资阳、内江、广安、南充、遂宁、宜宾、西昌、邛崃和名山共计13县(市)食用黄鳝中重金属元素含量进行测定,分析、探讨不同重金属在四川省不同地区食用黄鳝的不同组织器官中分布情况,并对其污染状况和食用安全进行评价,以期引导当地居民合理选用黄鳝食品,对了解四川地区水污染情况及该地区食用黄鳝安全性鉴定与评价提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

2014年6 月,在四川省黄鳝分布区眉山、乐山、绵阳、德阳、资阳、内江、广安、南充、遂宁、宜宾、西昌、邛崃和名山共计13县(市)采集390尾食用黄鳝。采集规格按体长L<25 cm、25≤L<35 cm、L≥35 cm三个规格挑选,每个规格10尾;浓硝酸、过氧化氢优级纯,实验用水均为去离子水。

AA800石墨炉/火焰原子吸收光谱仪 Perkin Elemer公司;AF640非色散原子荧光光谱仪 北京瑞利仪器有限公司;MDS-15微波消解仪 上海新仪微波化学科技有限公司;所用玻璃及聚四氟乙烯仪器均用5%硝酸溶液浸泡24 h以上,去离子水冲洗,晾干备用。

1.2 实验方法

1.2.1 样品前处理 将所采集的食用黄鳝(眉山、乐山、绵阳、德阳、资阳、内江、广安、南充、遂宁、宜宾、西昌、邛崃和名山)样品带回实验室用流水冲洗干净,再用去离子水清洗3次,吸水纸吸干表面水珠后晾干。不锈钢刀解刨将样品分解为肌肉和内脏,分别在不加水情况下将同类部分匀浆,于聚乙烯袋中-20℃保存,冷冻干燥24 h以上至恒重。干样用玛瑙研钵研碎,过80目筛子,干燥备用。

1.2.2 微波消解方法 准确称取0.5 g干样(精确到0.001 g)置于100 mL聚四氟乙烯消解罐中,加入5 mL浓硝酸静置过夜,沸水浴中消解至澄清。取出消解罐,待冷却至室温再加入2 mL 30%H2O2,摇匀微波消解,消解程序:250 W,10 min;400 W,10 min;550 W,20 min;0 W 10 min[9]。待消解结束后冷却,去离子水定容至50 mL,摇匀待测,同时制备试剂空白。

1.2.3 重金属含量的测定 Pb、Cd、As、Cu总含量采用石墨炉/火焰原子吸收光谱法测定,Hg总含量采用非色散原子荧光谱法测定,标准曲线拟合度均达到99.99%以上。所有样品均设置3个平行样,扣除试剂空白,数据自动读取3次取平均值,数据以平均值±标准偏差(SD)表示。加标回收率在91%~108%之间,相对标准偏差(RSD)均小于5%。

1.3 评价标准及评价方法

1.3.1 评价标准 食用黄鳝体内重金属污染程度评价标准依据卫生部食品安全国家标准《GB2762-2012食品中污染物限量》及农业部农业行业标准《NT5073-2006无公害食品水产品中有毒有害物质限量》执行。

1.3.2 评价方法 采用单项污染指数法和综合污染指数法对四川省13个县(市)各地区食用黄鳝重金属污染情况进行评价。单项污染指数法对各种污染元素进行评价,充分了解各重金属元素对食用鳝鱼污染情况。综合污染指数全面反映各污染物的作用,重点突出高浓度重金属对食用鳝鱼污染情况的影响。

单项污染指数计算公式:

式(1)中,Ii为重金属元素i的单项污染指数,Ci为重金属i的实测浓度,Si为重金属元素i的限量标准。评价标准:Ii≤0.5为清洁;0.5<Ii≤1表明开始受到污染;Ii≥1为已经受到污染;I值越大,受污染程度越严重[10]。

综合污染指数计算公式:

式(2)中,Imax为最大单项污染指数,Iave为平均污染指数。评价标准:P≤0.6为清洁;0.6<P≤1为较清洁;1<P≤2.6为轻度污染;2.6<P≤5为中度污染;P>5 为重度污染[11]。

2 结果与分析

2.1 黄鳝不同组织中重金属元素含量测定

四川省13个县(市)食用黄鳝肌肉、内脏组织器官中重金属元素平均含量结果见表1,5种重金属元素在食用黄鳝肌肉中的平均含量排序:Cu>Pb>As>Cd>Hg,在内脏器官中平均含量排序:Cu>Pb>Cd>As>Hg。如表可见,四川省13个县(市)食用黄鳝肌肉、内脏组织器官中重金属元素平均含量低于国家限量标准,且内脏器官中各重金属元素含量较高,不同重金属元素在不同组织器官中含量差异较大。其中,Cu作为鱼类生命的必需元素便于主动吸收,在黄鳝体内含量较高,而生命非必需元素Cd、Pb、Hg和 As作为有毒元素在其体内含量较低[12]。黄鳝鳃不发达,借助口腔和喉腔内壁表皮辅助呼吸。水体中重金属元素通过饵料摄取、体表渗透和呼吸吸附等途径进入黄鳝体内,极易与肝、肾脏等器官内金属硫蛋白相结合[8],相比之下,肌肉组织对重金属的亲和性远远低于内脏器官,因此黄鳝内脏器官中各重金属元素含量高于肌肉组织,这与顾佳丽等检测海鱼中重金属含量测定结果相类似[13]。

表1 黄鳝不同组织中重金属的含量(mg/kg,湿重)Table 1 Concentrations of heavy metals in different tissues of M.albus(mg/kg,wet weight)

2.2 不同体长黄鳝重金属元素含量测定

黄鳝体内重金属元素的积蓄不仅与环境污染有关,更与黄鳝的大小、体长息息相关。由表2可知,本文研究的Cd、Cu、Pb、Hg和As五种重金属元素在四川省13个县(市)食用黄鳝肌肉组织和内脏器官含量差异较大,四川省13个县(市)食用黄鳝肌肉、内脏组织器官中各重金属元素平均含量随黄鳝体长的增长而增大。Maiti等指出,水生生物重金属主要通过食物网积累,由于重金属元素具有持久性,可经沉积吸附、生物富集等原因在食物链中逐级放大[14]。结果分析,造成这种变化规律的主要原因可能是重金属污染物通过食物链在黄鳝体内富集,体长越长重金属污染物富集程度越高,随之重金属元素在黄鳝体内积蓄越大。

2.3 四川省不同地区黄鳝重金属元素含量测定

四川省13个县(市)各地区食用黄鳝重金属元素含量分布见表3。从表3可以看出,各地区食用黄鳝内脏器官中各重金属元素含量仍均明显高于肌肉组织,且各重金属元素含量分布差异较大。其中,眉山、乐山、绵阳、德阳、资阳、内江、广安、南充、邛崃和名山10个县(市)食用黄鳝肌肉、内脏组织器官各重金属元素含量均符合国家卫生标准。但受一些可致污工业、企业影响,遂宁、宜宾和西昌3个地区食用黄鳝内脏器官中Cd含量分别超出国家限量标准1.20、1.52和1.54倍,过度积累的重金属元素会进一步向肌肉组织转移,因此这些地区食用黄鳝肌肉组织中Cd含量相对于其他地区偏高。由于超标重金属均主要分布于黄鳝内脏器官非食用部分,适量食用黄鳝不会对人体造成伤害。

表2 不同体长黄鳝重金属的含量(mg/kg,湿重)Table 2 Concentrations of heavy metals in various body length of M.albus(mg/kg,wet weight)

表3 四川省不同地区黄鳝重金属的含量(mg/kg,湿重)Table 3 Concentrations of heavy metals of M.albus from different areas of Sichuan Province(mg/kg,wet weight)

表4 四川省不同地区黄鳝重金属单项污染指数和综合污染指数Table 4 Heavy metals single factor pollution index and comprehensive pollution index ofM.albus from different areas of Sichuan Province

2.4 四川省不同地区黄鳝重金属元素污染评价

根据式(1)和式(2),计算出四川省13个县(市)各地区食用黄鳝重金属元素单项污染指数和综合污染指数,结果见表4。单因子污染指数评价结果表明:Cd在遂宁、宜宾和西昌食用黄鳝中开始受到污染,内脏器官已经受到污染;Pb在眉山、乐山、内江、南充、遂宁和西昌食用黄鳝内脏器官中开始受到污染;As在绵阳、内江、广安和宜宾食用鳝鱼内脏器官中开始受到污染,在眉山、德阳、南充和西昌食用鳝鱼肌肉组织中开始受到污染;其他地区食用黄鳝上述5种重金属元素均为清洁水平。综合污染指数评价结果表明:四川省13个县(市)各地区食用黄鳝肌肉组织重金属元素均达到较清洁及以上水平,除宜宾和西昌食用黄鳝内脏器官重金属元素为轻污染,其他地区内脏器官重金属元素均达到较清洁及以上水平。黄鳝鱼是水域底层杂食性鱼类,污染性重金属元素在水底沉积,可能是引起底层膳食生物与水环境相互污染的主要因素之一[15]。虽然本文检测出的超标样品较多,但人每天摄入的食用黄鳝有限,且受污染重金属均主要分布在黄鳝内脏非食用部分,因此不能说明四川省受污染地区食用黄鳝不安全。

3 结论

四川省13个县(市)各地区食用黄鳝体内5种重金属元素含量在不同地区、不同体长食用黄鳝、不同组织器官中分布均存在差异;食用黄鳝重金属元素含量均随黄鳝体长的增长而增大,且内脏器官中重金属元素含量明显高于肌肉组织;所检测各地区食用黄鳝肌肉组织重金属元素含量均低于国家限量标准,其中3个市区食用黄鳝Cd含量超标,但均分布于黄鳝内脏器官非食用部分。综上所述,四川省13个县(市)各地区食用黄鳝重金属安全性相对较好,适量食用黄鳝不会对人体造成伤害。

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