上海市售鳜不同组织器官中总汞含量分布特征及食用安全性

2017-01-03 10:48詹倩云史永富黄冬梅韩峰田良良沈晓盛于慧娟蔡友琼
中国渔业质量与标准 2016年4期
关键词:甲基汞水产品器官

詹倩云,史永富,黄冬梅,韩峰,田良良,沈晓盛,于慧娟,蔡友琼

(1.中国海洋大学食品科学与工程学院,山东 青岛266003;2.中国水产科学研究院东海水产研究所,上海 200090;3.农业部水产品质量安全风险评估实验室(上海),上海 200090)

上海市售鳜不同组织器官中总汞含量分布特征及食用安全性

詹倩云1,2,史永富2,3,黄冬梅2,3,韩峰2,3,田良良2,3,沈晓盛2,3,于慧娟2,3,蔡友琼2,3*

(1.中国海洋大学食品科学与工程学院,山东 青岛266003;2.中国水产科学研究院东海水产研究所,上海 200090;3.农业部水产品质量安全风险评估实验室(上海),上海 200090)

对上海市售鳜(Sinipercachuatsi)进行取样,测定其不同组织器官中总汞含量,并对消费者食用鳜导致的汞暴露风险进行分析。结果表明,总汞在鳜体内不同组织器官中的含量存在差异:心脏中的总汞含量最高,含量范围为0.016~0.085 mg/kg;肝脏中总汞含量次之,含量范围为0.032~0.041 mg/kg;肌肉中总汞含量范围为0.011~0.064 mg/kg;其他内脏器官含量较低。检测结果发现总汞在鳜体内的分布呈现出一定的趋势,即心脏>肝脏>腹部肌肉>尾部肌肉>背部肌肉>鳃>肾脏>肠>脾脏>胰腺>生殖腺>脑。鳜肌肉中总汞平均含量约为0.025 mg/kg,低于GB 2762—2012《食品中污染物限量》的标准限量值。根据联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会(JECFA)制定的参考摄入量(暂定每周耐受摄入量,PTWI),对鳜的食用风险进行分析,发现普通成年人(体重以60 kg计)平均每周通过鳜摄入总汞的量相当于PTWI的1.13%,说明该批样品对于一般人群不会带来汞暴露风险。本研究可为监管、生产、科研等部门了解鳜体内总汞含量、食用风险及开展相关工作提供基础数据和参考资料。[中国渔业质量与标准,2016,6(4):1-5]

鳜;总汞;含量;分布;食用安全性

汞在常温下易挥发,在自然界中主要以金属汞、无机汞和有机汞的形式存在,是一种对人体有害的高毒性重金属[1]。近年来,工厂含汞工业废水未经处理直接排放的事件偶有报道[2],水体汞污染不仅对环境造成不可估量的破坏,更对人类健康构成严重威胁。进入水环境中的汞可通过水生生物富集,并经食物链传递,最终富集在高营养级的鱼等水产品体内,导致水产品中汞的含量远远大于水体中汞的含量[3]。有研究报道,从水体到鱼体汞的生物富集放大系数高达104~107[4]。另有研究表明,人体血汞浓度随着食用鱼类频率的增加而呈上升趋势[5]。汞进入人体后,不仅会引起血脑障碍,还会引发肝炎、肾炎、蛋白尿和尿毒症等多种急慢性疾病[6]。

鳜(Sinipercachuatsi),又名桂鱼、桂花鱼、季花鱼、石花鱼等,分布于全国各主要水系,常栖息于静水或缓水域底层,春季天气转暖后常到沿岸浅水区觅食,常以其他鱼类为食,也食虾类[7-8]。鳜肉质鲜美,营养丰富,是酒席上的美味佳肴,深受全国各地消费者的喜爱。

鳜为食肉性淡水鱼,其体内的重金属蓄积分布较其他淡水鱼具有代表性。对于一般人群而言,包括食用鳜在内的水产品是人体汞暴露的最主要来源[1]。1991年,世界卫生组织(World Health Organization,WHO)发布了《鱼类体内甲基汞含量导则》[9],规定食肉性鱼类(如鲨、金枪鱼等)的甲基汞质量分数最大值为1.0 mg/kg,其他鱼类为0.5 mg/kg。中国水产品的甲基汞含量标准沿用了该导则,根据国标GB 2762—2012《食品中污染物限量》规定,食肉鱼类(如鲨、金枪鱼等)为1.0 mg/kg,鱼(不包括食肉鱼类)及其他水产品中甲基汞的限值为0.5 mg/kg。国标GB 2762—2012指出,水产动物及其制品可先测定总汞,当总汞含量水平不超过甲基汞限量值时,不必测定甲基汞;否则,需再测定甲基汞。因此,在实际的检测过程中,均先测定样品的总汞含量,若总汞含量水平超过甲基汞限量时,再测定甲基汞的含量。因此,研究鳜中的总汞含量和分布特征,评价其对食用人群的健康风险,具有重要的现实意义。

本研究抽取上海市售鳜样品,测定了其体内的总汞含量,并分析了鳜的内脏、肌肉等不同组织部位的总汞含量分布特征;根据实验测定结果,结合联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会(Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives,JECFA)推荐的汞的摄入限量,对鳜的建议食用量进行了分析。

1 材料和方法

1.1 样品采集与处理

根据对居民食用水产品习惯的调查结果,从上海具有代表性的水产品销售市场和超市抽取了鲜活鳜20条,体长为25~35 cm,体重为1.0~1.5 kg。对鳜进行解剖,取心、肝、脾、鳃、脑、生殖腺、胰腺、肠道、鳔等内脏和腹部、背部、尾部等处肌肉,分别研磨后装于样品袋中,冷冻备用。

1.2 仪器与试剂

DMA-80直接测汞仪,意大利 Milestone公司制造。

汞标准液(10 μg/mL),美国Agilent公司生产;硝酸,分析纯,美国J.T.Baker公司生产。

1.3 总汞含量的测定

称取鳜各组织部位样品约0.200 0 g,用DMA-80测汞仪直接测定。该方法的原理是基于高温分解(thermal decomposition),经汞齐化捕集(amalgamation),利用原子吸收光谱法(atomic absorption spectrophotometry)测定。测定方法参数如下:催化炉中最大起始温度为250 ℃,净化时间为60 s,汞合金加热时间为12 s,积分时间为30 s;加热升温控制程序可分为3个阶段:I阶段加热时间为10 s,温度为200 ℃;II阶段加热时间为1.5 min,温度由200 ℃上升至650 ℃;III阶段加热时间为1.5 min,温度为650 ℃。

1.4 标准曲线与方法检出限

将标准液用10%硝酸溶液稀释得到质量浓度分别为2.5、5、10、25和50 ng/mL 5个标准工作液,分别取200 μL上述标准工作液上机分析,以汞标准工作液的质量浓度为横坐标,吸光值为纵坐标绘制标准曲线。方法检出限以3倍空白(连续10次空白样品)的标准偏差计算。总汞标准曲线的R2为 0.999 9,方法检出限为2.5 μg/kg。标准曲线如图1所示。

图1 总汞标准曲线Fig.1 Standard curve of total mercury

1.5 质量控制

采用生物成分分析标准物质大虾(GBW10050,中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所)和扇贝(GBW10024,中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所),作为本方法质量控制的标样,验证方法的准确度和精密度。平行测定10个样品,测定结果表明,本方法对标准物质总汞的测定结果与标准值的相对误差为4.1%和2.5% ,平行样品测定值的相对标准偏差(relative standard deviation, RSD)均小于2%(表1)。本研究所采用实验方法的准确性、精确性及检出限能够满足鳜体组织器官中汞含量的测定。

2 结果与讨论

2.1 鳜中总汞含量特征

管道连接时,连接件两端要支设稳定,并试验活动机架运行平稳,方可进行操作。尤其是在坡道地段,严格注意接口对接质量。大口径阀门、管件下必须设置支墩,与管道连接时确保轴线一致,待接法兰面平行且间隙均匀。阀门安装应在一天温度较低时进行。

实验用鳜为农贸市场、超市随机取样,鳜体内各组织器官中总汞含量存在个体差异,但实验数据表明鳜体内不同组织中总汞含量呈一定的趋势,即心脏>肝脏>肌肉>其他内脏器官。检测结果显示鳜体内总汞含量高低顺序为:心脏>肝脏>腹部肌肉>尾部肌肉>背部肌肉>鳃>肾脏>肠>脾脏>胰腺>生殖腺>脑。如表2所示,20条鳜的心脏中的平均总汞含量最高,含量范围为0.016~0.085 mg/kg;肝脏中总汞含量次之,其含量范围为0.032~0.041 mg/kg;肌肉中总汞含量范围为0.011~0.064 mg/kg;其他部位总汞含量较低。

表1 质控样品总汞测定结果

表2 鳜不同组织中的总汞含量

Tab.2 Total mercury contents inSinipercachuatsi

mg·kg-1,n=20

2.2 不同组织器官中的总汞含量分析

与陆生动物不同,鳜主要生活在淡水水域环境中,并通过体表吸附、饵料摄食、鳃呼吸等方式在体内积累汞[10]。因此,水环境中的汞含量和鳜体内器官的组织结构、功能特点及代谢变化等都会影响到汞的分布,从而导致汞在鳜体内各器官组织中分布不均衡。

2.2.1 心脏中总汞含量

由表1可知,鳜心脏中的汞含量显著高于其他的组织器官,最高含量为0.085 mg/kg。已有研究报道,重金属在鱼体内的分布,主要是通过与血液中的有关成分相联系的循环而完成[11]。鳜通过吸附、摄食和呼吸的汞会通过血液循环到达不同器官。因此,作为血液循环的枢纽,可能是心脏中汞含量最高的原因。

2.2.2 肝脏中总汞含量

鳜肝脏中汞的含量范围为0.032~0.041 mg/kg,含量仅次于心脏。目前并没有鳜体内各组织器官中汞含量的相关研究,但这一结果与田林锋等[12]对鲢体内汞含量的实验结果相似。肝脏是腺体构造,包括丰富的细胞索[12],细胞索是密集的网状结构,细胞索间有窦状隙,其中充满血细胞。肝细胞索的网状结构和充血作用,为汞的富集提供了较多的结合位点和运输体附体,增强了汞在该器官中的滞留作用,所以汞在肝脏中含量较高。肝脏是鱼体的解毒器官,在肝脏组织内,汞主要以无机汞的形式存在[13]。因此,当鳜肝脏中汞含量较高时,说明其生存的水环境可能受到了汞污染。

2.2.3 肌肉中总汞含量

2.2.4 鳃中总汞含量

鳜样品的鳃中汞含量较小,远低于肌肉等部位,其中汞的最小含量为0.007 mg/kg,最大为0.017 mg/kg。鳃是鳜在水体中进行气体交换和离子转移的器官,主要承担气体交换、排泄代谢废物和参与渗透压调节的功能[15]。在鳃表面覆有一层由葡糖酸胺聚糖(主要结构单元为透明质酸和硫酸软骨素)组成的成分复杂的黏液,这层黏液是一层多阴离子的复杂介质,具有离子交换的功能,对不同金属有不同的亲和力,能够将金属富集在非常接近膜转移位点的鳃表面。同时,黏液会不断分泌、脱落,能够起到积累和去除重金属的作用[16-17],这也可能是鳜腮中汞含量较低的原因。另外,由于实验中所用鳜多为养殖鳜,养殖环境更容易控制,鱼体内的汞的主要来源应为摄食摄入。

2.3 食用安全性分析

本研究中所测定的上海市售鳜肌肉中总汞平均含量约为0.025 mg/kg,低于GB 2762—2012《食品中污染物限量》中水产品内甲基汞的限值0.5 mg/kg,在标准值范围之内。依据国标GB 2762—2012规定,本研究未对此批检测样品进行甲基汞含量的测定。

目前,国际上暂无关于水产品中总汞含量的限量标准。而目前世界上公认的汞暴露的健康风险评价指标是JECFA制定的甲基汞和无机汞的暂定每周耐受摄入量(provisional tolerable weekly intake,PTWI),分别为每周1.6 μg/kg b.w.[18]和4 μg/kg b.w.[19]。如果以二者加和(即5.6 μg/kg b.w.)定义为总汞的PTWI,按上海市民淡水鱼平均日消费量为21.78 g[20]计算,体重 60 kg的成人平均每周摄入总汞的量约为0.063 5 μg/kg b.w.,相当于每周可容忍摄入量的 1.13%。

由上可见,一般市民从该批样品中摄入的总汞量在安全范围内,该批样品对一般市民的健康造成不良影响的机会很小。因此,该批样品对于一般人群而言,不会带来汞暴露风险。

3 结论

本研究抽取了上海市售鳜样品,测定其各个组织器官的总汞含量,分析发现总汞在鳜体内的分布呈现出一定的趋势,即心脏>肝脏>腹部肌肉>尾部肌肉>背部肌肉>鳃>肾脏>肠>脾脏>胰腺>生殖腺>脑。根据实验测定结果,结合JECFA推荐的摄入量限值,分析得到普通成年人(体重以60 kg计)平均每周通过鳜摄入总汞的量相当于每周可容忍摄入量的 1.13%,因此该批样品对于一般人群而言,不会带来汞暴露风险。本研究可为监管、生产、科研等部门了解鳜体内总汞含量、食用风险及开展相关工作提供基础数据和参考资料。

[1] 王少峰, 冯新斌, 仇广乐, 等. 大气汞的自然来源研究进展[J]. 地球与环境, 2006, 34(2): 1-11.

[2] Feng X B, Bai W Y, Shang L H, et al. Mercury speciation and distribution in Aha Reservoir which was contaminated by coalmining activities in Guiyang, Guizhou,Ch- ina[J]. Appl Geochem, 2011, 26( 2) : 213-221.

[3] Sullivan K A, Mason R P. The concentration and distribution of mercury in Lake Michigan [J]. Sci Total Environ, 1998, 213( 1/2/3) : 213-228.

[4] Todorova S G, Driscoll C T, Effler S W, et al. Changes in thelong-term supply of mercury species to the upper mixed waters of a recovering lake [J]. Environ Pollut, 2013, 185:314-321.

[5] Schober S E, Sinks T H, Jones R L, et al. Blood mercury levels in US children and women of childbearing age, 1990—2000[J]. J Am Med Assoc, 2003, 289(13): 1667-1674.

[6] Grandjean P. Methylmercury toxicity and functional programming [J]. Reprod Toxicol, 2007, 23(3):414-420.

[7] 李文倩, 李小勤, 冷向军, 等. 鳜鱼肌肉品质评价的初步研究[J]. 食品工业科技, 2010, 31(9)114-117.

[8] 李明锋. 鳜鱼生物学研究进展[J]. 现代渔业信息, 2010, 25(7):16-21.

[9] WHO. Summary and conclusions of the sixty-first meeting of the joint FAO/WHO expert committee on food additives (JECFA) [R]. Geneva: WHO, 2003.

[10] 雷志洪, 许小清. 鱼体微量元素的生态化学特征研究[J]. 水生生物学报, 1994, 18(4): 309-315.

[11] Monday S L, Frank K, Patrick D, et al. Heavy metals in Lake George, Uganda, with relation to metal concentrations in tissues of common fish species [J]. Hydrobiologia, 2003, 499: 83-93.

[12] 田林锋, 胡继伟, 罗桂林, 等. 贵州百花湖鱼体器官及肌肉组织中重金属的分布特征及其与水体重金属污染水平的相关性[J]. 水产科学, 2012, 36(5):714-722.

[13] Daniele K, Elisabete F A P, AnacmI D, et al.Mercury distribution in different tissues and trophic levels of fish from a tropical reservoir, Brazil[J]. Neotrop Ichthyol, 2009, 7(4): 751-758.

[14] 盛晓风, 孙晓杰, 丁海燕, 等. 七种养殖淡水鱼类肌肉营养组成及对比研究[J]. 食品工业科技, 2016, 37(3): 359-363.

[15] 吴志强. 鱼鳃的构造及其生理机能[J]. 生物学通报, 1993, 28(11): 6-7.

[16] Meyer J S, Santore R C, Bobbitt J P, et al. Binding of nickel and copper to fish gills predicts toxicity when water hardness varies, but free-ion activity does not [J]. Environ Sci Technol, 1999, 33(6): 913-916.

[17] Arillo A, Margiocco C, Melodia F. The gill sialic acid content as an index of environmental stress in rainbow trout, Salmon gairdneri, Richardson [J]. J Fish Biol, 1979, 15: 405-410.

[18] WHO. Summary and conclusions of the 71st meeting of the Joint FAO/WHO expert committee on food additives[R]. Rome, Italy: JECFA, 2004.

[19] FAO/WHO. Safety evaluation of certain contaminants in food [R]. Rome, Italy: JECFA, 2011.

[20] 吴春峰, 刘弘, 秦璐昕,等. 上海市居民食用水产品的镉暴露水平概率评估[J]. 环境与职业医学, 2013, 2(11) :93-97.

Distribution investigation and risk analysis of mercury in organs and muscles of Siniperca chuatsi from Shanghai markets

ZHAN Qianyun1,2,SHI Yongfu2,3,HUANG Dongmei2,3,HAN Feng2,3,TIAN Liangliang2,3,SHEN Xiaosheng2,3,YU Huijuan2,3,CAI Yongqiong2,3*

(1.College of Food Science and Technology, Ocean University of China, Qingdao 266003, China; 2.Fishery Products Quality Inspection and Test Center(Shanghai) of the Ministry of Agriculture, Shanghai 200090,China; 3.Aquatic Product Quality and Safety Risk Assessment Laboratory(Shanghai) of the Ministry of Agriculture,Shanghai 200090,China)

In the study, the contents of total mercury in organs and muscles ofSinipercachuatsisamples from Shanghai markets were determined and its exposure risk to consumers was also evaluated. The results showed that the contents of mercury were different in various organs and muscles. The highest mercury was in heart, its concentration ranged from 0.016 to 0.085 mg/kg. The next content was in liver, from 0.032 to 0.041 mg/kg, and the third one was in muscles, from 0.011 to 0.064 mg/kg. The distribution characteristics of total mercury inSinipercachuatsiwere as follows: heart>liver>abdominal muscle>tail muscle>back muscle>gills>kidney>intestines>spleen>pancreas>germen>brain. In addition, the average content of total mercury in muscles was 0.025 mg/kg, which was below the standard limit of GB 2762—2012. According to the criteria of provisional tolerable weekly intake (PTWI) from Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives (JECFA), it was found that the total mercury weekly intake viaSinipercachuatsiwas 1.13% of PTWI for an adult individual with 60 kg body weight, which had no exposure risk for common population. This study could provide reference data for administration departments, aquaculture farms, and research institutions to carry out related supervision and work.[Chinese Fishery Quality and Standards, 2016, 6(4):1-5]

Sinipercachuatsi; mercury; content; distribution; risk analysis

CAI Yongqiong, caiyouqiong@163.com

2016-02-25;接收日期:2016-03-26

公益性行业(农业)科研专项(No.201503108)

詹倩云(1991-),女,硕士,研究方向为水产品重金属检测,zhanqianyun0927@163.com 通信作者:蔡友琼,研究员,研究方向为水产品质量安全控制,caiyouqiong@163.com

S91

A

2095-1833(2016)04-0001-05

猜你喜欢
甲基汞水产品器官
不同生育期水稻对甲基汞的蓄积
冰岛2020年水产品捕捞量102.1万吨
多数水产品价格小幅下跌
类器官
水产品批发市场价格行情
ORGANIZED GIVING
海洋中汞甲基化机理研究进展
肺脏:隐藏多年的造血器官
老年恙虫病并多器官损害1例
稳定同位素稀释—气相色谱质谱联用法测定水产品中甲基汞和乙基汞