鲫鱼、鲢鱼和乌鱼的元素分布分析

王小平，王 鑫，黄泽伟，刘忠莹，黄韬睿*

（1.四川省食品药品检验检测院，四川 成都 610087；2.四川旅游学院，四川 成都 610100）

鱼是人类主要食物来源之一，其肉质细嫩，比畜肉、禽肉更容易消化吸收，且含有丰富的蛋白质和不饱和脂肪酸，因此备受人们喜爱。鲫鱼是我国主要食用鱼之一，分布广泛，鲫鱼富含铁、钙、磷等矿物质及蛋白质、不饱和脂肪酸（以油酸和亚油酸为主）、维生素，而且鲫鱼中的蛋白质易于消化吸收，经常食用鲫鱼，具有益气健脾、利尿消肿、通络下乳等功效，体质虚弱者常吃有益身体健康[1-3]。鲢鱼属鲤科、鲢亚科、鲢属，也称白鲢，俗称白鱼，鲢鱼和鳙鱼是十分相近的品种，一般生活在水体的中上层，以食浮游动物为主[4-5]，鲢鱼除了含有丰富的蛋白质外，还提供丰富的胶质蛋白，既能强健身体又能美容，是女性滋养肌肤的理想食品，鲢鱼含脂肪较多，但主要是不饱和脂肪酸，并且含有一种能降血脂的肽类分子，因此经常食用鲢鱼对高脂血症、心血管病人有益。乌鱼营养十分丰富，肉含大量蛋白质，其100 g肉中含蛋白质19.8 g，脂肪1.4 g，钙57mg，磷163mg，铁0.5mg，含有丰富的氨基酸，其中鲜味氨基酸含量占氨基酸总量的47.36%，必需脂肪酸的含量占脂肪酸总量的16%左右[6-7]，因此从营养学角度分析，乌鱼是一种营养全面、肉味鲜美的食品。

矿物质元素是水生生物体及人体中不可缺少的生命元素，但是由于现在环境遭受到严重地污染，造成大量有害元素进入水体生态系统，鱼类通过呼吸、体表接触和摄食等方式富集水体中有害元素，最终危害人类健康。现有很多关于鱼体中的元素报道，邓小蓉等[8]对凹目白鲑中6种重金属元素含量进行了分析，发现元素在鱼体内的蓄积量存在组织特异性，同一器官组织对不同元素的蓄积量是不相同的；叶素梅等[9]对上海市宝山区月浦镇4种野生淡水鱼的铅（Pb）、镉（Cd）、汞（Hg）含量进行了分析，发现鱼肝的综合污染水平明显高于鱼头和鱼肉；张强[10]对鱼体内的重金属分布及其存在形态进行了研究，发现重金属在鱼组织中的累积规律为鳃＞肾＞肝＞肌肉；鳃中累积的重金属规律为Hg＞Cd＞Pb。不同种类的鱼其营养成分差别也很大，马旭婷等[11]对美国鳙鱼和鲢鱼的背部肌肉进行研究，发现两者的蛋白质、总糖含量差别较大；黄春红等[12]比较了青鱼、草鱼、鲢鱼和鳙鱼鱼头的营养成分，发现草鱼鱼头的粗脂肪、铜、镁、锌和钙含量都是最高的，而粗蛋白质、氨基酸总量及必需氨基酸含量最高的是青鱼鱼头；王任等[13]研究发现，尼罗罗非鱼肌肉中钙含量显著高于黄鳝、鳙鱼、鲢鱼、草鱼、鳜鱼和鲈鱼。元素在鱼体内的分布与鱼的种类和组织器官都有关系的，但目前鲜有从鱼的种类和组织器官进行分析比较。因此，本研究以鲫鱼、鲢鱼和乌鱼为研究对象，采用电感耦合等离子体-质谱仪（inductively coupled plasma-mass spectrometer，ICP-MS）和电感耦合等离子体-原子发射光谱仪（inductively coupled plasma-atom icemission spectrum，ICP-AES）分别测定污染元素与矿物质元素，分析比较鲫鱼、鲢鱼和乌鱼的各个可食部位的污染元素与矿物质元素的差异，旨在为人们选择其安全营养的可食部位提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

钙（Ca）、磷（P）、镁（Mg）、铁（Fe）、锌（Ze）、铜（Cu）、铝（A l）、镉（Cd）、铬（Cr）、铅（Pb）、砷（Se）、钪（Sc）、锗（Ze）、铋（Bi）单元对照品溶液（1 000μg/m L）：国家有色金属及电子材料分析测试中心；硝酸（HNO3）（色谱级）：德国CNW Technologies公司；鲫鱼、鲢鱼及乌鱼：市售。

1.2 仪器与设备

PRO 48MF微波消解仪：奥地利AntonPaar公司；ICAP-Q电感耦合等离子体-质谱仪、ICPA 6300电感耦合等离子体-原子发射光谱仪：美国Thermo Fisher公司。

1.3 方法

1.3.1 样品前处理

鲫鱼、鲢鱼及乌鱼去除鱼磷、鱼骨和内脏等不可食用部位后，将鱼分为鱼头、鱼肉、鱼皮、鱼鳔、鱼籽、内膜等6个部位，并分开装。按照国标GB 5009.268—2016《食品安全国家标准食品中多元素的测定》中微波消解法，称取混匀后样品0.3 g于微波消解罐中，加入7m L硝酸（HNO3），置于120℃中加热20min，旋紧罐盖后，放进微波消解仪进行消解（消解功率700W，爬坡10min，保持5min；1 400W，爬坡10min，保持25min）。冷却取出，挥去浓烟，置电热套中赶酸至约0.5m L，用超纯水将消解液转入25m L容量瓶中，再洗涤消解罐3次，洗液合并于容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，得试样溶液[14]，待测。

1.3.2 标准溶液配制

用2%硝酸（HNO3）分别配制污染元素和矿物质元素混合元素标准溶液，结果见表1。

表1 系列标准溶液的配制Table 1 Preparation of standard solutions series

1.3.3 样品溶液测定

（1）污染元素测定

参照GB 5009.268—2016《食品安全国家标准食品中多元素的测定》第一法电感耦合等离子体-质谱法进行测定。Al和Cr用250 ng/m L 的Sc溶液作内标；As、Cd用50 ng/m L的Ge溶液作内标；Pb用50 ng/mL的Bi溶液作内标。测定条件：采集模式为结合动能甄别技术（kinetic energy discrimination，KED）；射频功率1 550W；提取透镜电压-113.33V；聚焦电压21V；采样深度5mm；冷却气流量14 L/min；雾化器流量0.94 L/m in[15]。将混合内标液和混合污染元素标准溶液同时由蠕动泵分两路进样分析，采集各元素响应值，绘制各元素标准工作曲线。试样溶液同法进行操作，从各元素标准曲线上读出试样溶液中各元素的质量浓度（ng/m L）。

（2）矿物质元素测定

参照GB 5009.268—2016《食品安全国家标准食品中多元素的测定》第二法电感耦合等离子体-原子发射光谱法方法进行测定。测定条件为射频发生器（radiofrequency generator，RG）功率：1 150W；等离子观测：谱线选择；分析泵速：50r/min；雾化器流量：0.55L/min；辅助气流量：0.5L/min；冲洗时间：40 s；元素谱线：Ca 317.933 nm、Zn 213.856 nm、Fe 259.94 nm、Mg 279.079 nm、Cu 324.754 nm、P 213.6 nm。在上述仪器条件下，将上述混合矿物质元素标准溶液由蠕动泵进样分析，以各元素质量浓度（x，μg/m L）为横坐标，相应元素响应值（y）为纵坐标，绘制各元素标准曲线[16]；试样溶液在相同条件下进样分析，由仪器从标准曲线上读出试样溶液中各元素的质量浓度（μg/m L）。

1.3.4数据处理

实验数据采用SPSS（IBM公司）19.0软件进行单因素方差分析，检测结果均平行测定3次，结果以“平均值±标准差（X±s）”表示。

2 结果与分析

2.1 鲫鱼元素分布情况

鲫鱼的各个可食部位中污染元素及矿物元素含量测定结果分别见表2和表3。由表2可知，鲫鱼的各个可食部位对污染元素的蓄积量存在着显著性差异（P＜0.05）。鲫鱼内膜中的Al、Cr、总As、Cd、Pb显著高于鲫鱼其他可食部位（P＜0.05），说明鲫鱼内膜蓄积污染元素最严重，即可以以此部位污染元素的含量来判断鲫鱼的污染情况。虽然鲫鱼各个可食部位中的污染元素都有检出，但除总As外其他污染元素含量都在国标GB 2762—2017《食品中污染物限量》中规定范围之内，该国标对鱼类砷的要求是无机砷含量不得高于0.1mg/kg，其中鲫鱼内膜总As含量为0.341mg/kg，研究表明[17-19]，鱼类中的总砷含量远高于无机砷，但当总砷含量高于无机砷限量时应按照国标要求进一步检测其无机砷含量，以确定其食用安全性。

表2 鲫鱼可食部位污染元素含量Table 2 Contam ination elements contents in edible parts of crucian carpmg/kg

表3 鲫鱼可食部位矿物质元素含量Table 3 Mineralelem ents contents in edible parts of crucian carpmg/kg

鲫鱼被人们视为一种可以补充机体营养的鱼，常常被用于术后、产后及身体虚弱等人群膳食中[20]。由表3可知，鲫鱼的可食部位含有大量的矿物质元素，且同一种矿物质元素在不同的可食部位含量有显著性（P＜0.05）差异。鲫鱼鱼头中的Ca、P、Mg含量分别为10 779mg/kg、5 890mg/kg、268mg/kg显著高于其他可食部位（P＜0.05），且钙磷比为1.8∶1.0，即鲫鱼鱼头可以作为一种很好的补钙食品。鲫鱼鱼头除Ca、P、Mg含量高外，也富含Fe、Cu、Zn，其含量分别为15.5mg/kg、0.537mg/kg、19.8mg/kg、因此鲫鱼鱼头可作为一种补充机体矿物质元素很好的食材。鲫鱼内膜除Fe含量较高外，其他元素含量都较低，且所测的污染元素含量都是最高的，因此在食用时，为保证食用安全，应该去除鲫鱼内膜。

2.2 鲢鱼元素分布情况

鲢鱼的各个可食部位中污染元素及矿物元素含量测定结果分别见表4和表5。由表4可知，鲢鱼内膜跟鲫鱼内膜一样也是富集污染元素最严重部位，其Cr、总As、Cd含量显著高于其他可食部位（P＜0.05）。鲢鱼内膜总As含量为1.81mg/kg，鲢鱼其他食部位中总As含量范围为0.126～0.228mg/kg，均超过国标中鱼类无机砷含量不得高于0.1mg/kg要求，说明鲢鱼的各个可食部位尤其是内膜富集总砷严重，应按照国标要求进一步检测其无机砷含量，以确定其食用安全性。跟鲫鱼不同，Al、Pb在鲢鱼富集最严重部位是鱼头，而不是内膜，但两种元素在鱼头中含量都很低，可以放心食用。

表4 鲢鱼可食部位污染元素含量Table 4 Contam ination elements contents in edible parts of silver carpmg/kg

表5 鲢鱼可食部位矿物质元素含量Table 5 Mineralelements contents in edible parts of silver carpmg/kg

鲢鱼可食部位的矿物质元素见表5。由表5可知，跟鲫鱼一样鱼头中矿物质元素含量最丰富，其Ca、P、Mg、Fe分别为16 585mg/kg、9 298mg/kg、354mg/kg、14.9mg/kg，显著高于鲢鱼其他可食部位（P＜0.05），这4种元素除Fe略低于鲫鱼鱼头，其他3种元素明显高于鲫鱼鱼头（P＜0.05），说明鲢鱼鱼头矿物质元素含量比鲫鱼鱼头更高。鲢鱼内膜中Cu、Zn含量显著高于其他可食部位（P＜0.05），但由于总As含量很高，为了食用安全，建议舍弃鲢鱼内膜。

2.3 乌鱼元素分布情况

乌鱼的各个可食部位中污染元素及矿物元素含量测定结果分别见表6和表7。由于乌鱼鱼体原因，仅取得乌鱼鱼头、鱼肉及鱼皮进行分析检测。由表6可知，乌鱼的鱼头、鱼肉及鱼皮的污染元素有显著性差异（P＜0.05），其中乌鱼鱼肉总As含量为0.131mg/kg，超过国标中鱼类无机砷含量不得高于0.1mg/kg要求，应按照国标要求进一步检测其无机砷含量，以确定其食用安全性。其余乌鱼的各个可食部位中污染元素含量均低于国标要求，乌鱼鱼头Cd含量为0.00614mg/kg，显著高于鱼肉及鱼皮（P＜0.05），也明显高于鲫鱼、鲢鱼的各个可食部位（P＜0.05），这可能是因为乌鱼是食肉性的鱼，Cd又是最不易随代谢排除体外的元素，由此造成乌鱼鱼头富集Cd严重，可以通过测定乌鱼鱼头Cd来判断乌鱼的污染情况。

表6 乌鱼可食部位污染元素含量Table 6 Contam ination elem ents contents in edible parts of snakeheadmg/kg

表7 乌鱼可食部位矿物质含量Table 7 Mineralelements contents in edible parts of snakeheadmg/kg

由表7可知，乌鱼鱼头中Ca含量（4 930mg/kg）显著低于鱼皮的5 213mg/kg（P＜0.05），但其Fe、Cu、P还是显著高于鱼肉跟鱼皮（P＜0.05），即乌鱼鱼头还是一种富含矿物质元素食材。乌鱼鱼皮中Zn、Ca含量显著高于鱼头和鱼肉（P＜0.05），因此乌鱼鱼皮也是补充Ca、Zn的食材之一。

3 结论

鲫鱼内膜以及鲢鱼内膜是富集污染元素最严重的可食部位，且两者的矿物质元素含量相对其他可食部位不是很高，因此在选择食用时，可以舍弃。鲫鱼鱼头和鲢鱼鱼头中Ca、P、Mg都显著高于各自的其他可食部位（P＜0.05），特别是Ca、P含量非常高，可作为补Ca极佳的食材。乌鱼鱼头中Cd含量显著高于鱼肉和鱼皮（P＜0.05），也明显高于鲫鱼和鲢鱼的各个可食部位（P＜0.05），可以通过监测乌鱼鱼头中Cd判断乌鱼的污染情况。乌鱼鱼头Fe、Cu、P显著高于鱼肉跟鱼皮（P＜0.05），乌鱼鱼皮Zn、Ca含量显著高于鱼头和鱼肉（P＜0.05），因此乌鱼鱼头和鱼皮都可作为补充矿物质元素的食材。