锦江河2种野生食用经济鱼不同器官与肌肉组织中重金属的分布特征及安全性评价

张恒 梁琍 冉娟艳 张晓菊 杨会涛

摘要：为了解锦江河野生食用经济鱼体不同组织的重金属分布特征以及污染状况和食用安全，利用原子吸收分光光度法（AAS）分别测定锦江河野生鲤鱼、翘嘴鲌肌肉、肝脏和卵中的Cu、Pb、Cr、Mn、Cd、Zn 6种重金属的含量，并在此基础上开展了重金属的分布特征分析以及重金属污染和安全性评价。结果表明：6种重金属含量在2种鱼肌肉中的差异不显著，Zn含量最高;肝脏中Cd差异不显著，鲤鱼Zn含量最高，翘嘴鲌Cu含量最高;鱼卵鲤鱼中未检出6种重金属，翘嘴鲌Zn含量最高。2种鱼类中，Zn、Cu、Mn和Cr的含量未超出《食品安全国家标准》的限值。Cd重金属单因子污染指数在2种鱼的不同器官与肌肉组织中，均超过了重污染等级阈值3.0，达重污染水平。

关键词：錦江河;重金属;分布特征

中图分类号 X174 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2020）16-0125-04

鱼类作为一种富含高蛋白的淡水水产品，营养极为丰富，在人类膳食中占据非常重要的地位[1]。重金属不仅毒性强，而且具有累积效应，会通过食物链逐渐富集，放大其毒性，导致鱼类成为其毒性放大后的载体，进而通过人类摄食鱼类来危害人体健康[2]，如摄人过多的铅会损害人体的肾脏和肝脏[3]。

铜仁锦江河发源于梵净山南麓，是铜仁市境内最大的一条河流，流经江口、桃映和铜仁市区等地，流域面积7558km2，锦江流域孕育了一代代铜仁人，是铜仁人民生活的重要水源。在工农业快速发展的同时，重金属等各类污染物也通过工业废水、大气沉降、农业面源径流等途径排入渔业水域，导致淡水河流域受到一定程度的重金属污染，不仅降低了淡水水产品的质量，还影响着锦江河的水质和饮用水的水源安全。

迄今，已有大量国内外学者对不同流域中鱼类重金属的分布特征及安全性评价进行了研究报道。例如，罗谢琪、王兆丹等[4]对三峡地区鲤鱼的重金属污染状况和健康风险进行了评估，结果表明，鲤鱼中4种重金属元素Pb、Cd、Cu和Cr均符合国际或国家卫生限量标准，三峡库区鲤鱼对沿岸居民不存在健康风险;Ivan Jari等[5]对塞尔维亚多瑙河中的幼鱼进行了重金属含量测定，结果表明，鱼体肝脏是主要的重金属储存组织，肌肉中的重金属含量已达到可接受水平，可供人类食用。但是对于贵州铜仁锦江河鱼类不同组织中重金属的分布特征及安全性评价的研究尚未见报道。为此，本研究以贵州铜仁锦江河的鲤鱼和翘嘴鲌为试验对象，对其不同组织——肌肉、卵和肝脏中6种重金属元素的含量和分布特征进行了测定和初步分析，并采用污染物每周可耐受摄入量PTWI作为食用安全性评价的依据，旨在为研究区居民摄食锦江河野生鱼类健康安全提供科学依据，并填补地方性鱼类相关资料的空白。

1 材料与方法

1.1 样品采集 2018年7月至2019年8月，对锦江河中的2种野生食用经济鱼类进行样本采集，分别为鲤鱼和翘嘴鲌，每种鱼的食性、样本数量、体长和体重指标见表1。其中，体长和体重均用平均值±标准差（mean±SD）的形式表示。

1.2 样品处理与重金属测定 将锦江河内采集的鱼类样本洗净后，对其进行常规的生物学测量。将鱼体的卵、肌肉和肝脏取下，用剪刀将肌肉和肝脏剪碎，同时将卵研磨碎，将鱼样放入冷冻干燥机中干燥至恒重，取出后磨细，将样品置于塑料管中密封，放置在-80℃的冷冻箱中冷冻保存待测定。将待测样品从冷冻箱中取出解冻后，放在称量纸上用电子天平准确称取0.3～0.5g（精确至O.OO1g），将称量后的样品放入消化管，加入混合酸[硝酸+高氯酸（9+1）]后摇匀，在每个消化管上放置一个弯颈小漏斗，再将消化管置于石墨消解仪中消解（参考条件：120℃/0.5～1h、升至180℃/2～4h、升至220℃/0.5h）[6]。消化液完全消解后取出消化管自然冷却至室温，待消解产生的气体完全排出后，将消化液转移至容量瓶中并用超纯水定容至25mL，摇匀待测。最后采用原子吸收分光光度法（AAS）测定Pb、Cr、Mn、Cd、Zn的含量。

1.3 鱼类重金属污染评价 采用单因子污染指数法对这2种野生食用经济鱼中重金属的污染情况进行评价[7]，计算公式如下：

Pi=Ci/Si

式中，Pi为第i种重金属污染指数，Ci为第i种重金属实测值的平均值（mg/kg），Si为第i种重金属的标准值（表2），Mn和Zn无限量标准。

1.4 鱼类食用安全性评价 以世界卫生组织（WHO）、联合国粮农组织（FAO）和食品添加剂联合专家委员会（JECFA）制定的污染物成人每7d可耐受摄入量（Provi-sional tolerable weekly intake， PTWI） 作为食用安全性评价依据[10]。本研究根据水产品中重金属含量以及我国居民每7d水产品消费量，计算成人每周实际重金属摄入量，并与PTWI值比较，评价其食用安全性。评价方法如下：

AWI=Gi×WC

式中，AWI（Weekly intake）为成人每7d实际重金属摄入量，mg; Ci为水产品中重金属含量，mg/kg; WC（Weeklyconsumption）為人均每7d水产品消费量，根据2000年中国总膳食研究[11]，以0.182kg·7d-1计。

PTWI值的计算公式为：

PTWI （成人）=PTWI×成人体重

式中，PTWI为联合国粮农组织（FA0）和食品添加剂联合专家委员会（JECFA）制定的污染物每7d可耐受摄入量[12]，mg/kg，其数值见表3; PTWI为成人每7d可耐受摄入量，mg，成人体重以70kg计。

以AWI占PTWI （成人）的百分比即AWI / PTWI （成人）×100%对食用安全性进行评价，所占比例越高，其食用安全性越低[10]。

1.5 数据处理 运用Excel 2010和SPSS 22.0软件进行数据整理和统计分析。采用单因素方差分析和最小显著差数法分析样品之间的差异。

2 结果与分析

2.1 鱼体肌肉、肝脏和卵中重金属的分布特征 由表4可知，不同重金属元素在鱼体内的含量不同。在肌肉组织中，Zn含量最高，鲤鱼肌肉组织中的重金属含量排序为Zn〉Cr〉Mn〉Pb>Cd〉Cu，翘嘴鲌肌肉组织中的重金属含量排序为Zn〉Cr〉Cu> Mn〉Cd > Pb。在肝脏中，Zn和Cu的含量较高，鲤鱼肝脏中的重金属含量排序为Zn>Cu〉Mn〉Cr〉Cd〉Pb，翘嘴鲌肝脏中的重金属含量排序为Cu>Zn〉Pb〉Mn>Cr〉Cd。在卵中，Zn含量最高，Cu含量最低，翘嘴鲌卵中的重金属含量排序为Zn >Pb> Mn> Cd〉Cr>Cu。通过表4可以看出，重金属含量在2种鱼之间差异不显著的有Pb和Cd。在肌肉组织中，重金属含量在2种鱼之间差异不显著的有Cu、Pb、Cr、Mn、Cd和Zn;在肝脏中，重金属含量在2种鱼之间差异不显著的是Cd，差异显著的有 Cu、Pb、Cr、Mn 和 Zn。

2.2 2 种野生食用经济鱼重金属污染评价 根据鱼类重金属含量的限值对2种野生食用经济鱼类进行评价，其结果见表5。由表5可知，鲤鱼和翘嘴鲌肌肉中的Cu均为无污染水平，鲤鱼肌肉中的Pb、Cr和Cd均为重污染水平，翘嘴鲌肌肉中的Cr和Cd均为重污染水平;鲤鱼肝脏中的Cu为正常背景水平，Cr为中污染水平，Cd为重污染水平;翘嘴鲌肝脏中的Cu、Pb、Cr和Cd均为重污染水平，翘嘴鉑卵中的Cu为正常背景水平，Cr为轻污染水平，Pb和Cd为重污染水平。

2.3 锦江河野生食用经济鱼类食用安全性评价 根据所检测的鱼类中重金属的含量以及我国人均每7d水产品消费量，计算成人每7d实际重金属摄人量，与PTWI（成人）值相比较，评价铜仁锦江河野生食用经济鱼类的食用安全性，评价结果如表6所示。由表6可知，以2种鱼类重金属平均含量计，Cu、Pb、Cd和Zn4种重金属的百分比均小于100%，而重金属Cr在翘嘴鲌肌肉和肝脏中的百分比超过100%。以上数据说明Cu、Pb、Cd和Zn4种重金属的摄入量均未超过PTWI值，但通过食用翘嘴鲌的肌肉和肝脏所摄入的Cr超过了PTWI值。表明尽管总体上摄入该地鱼类是安全的，但Cr摄入的风险性较大，存在食用安全隐患。

3 结论与讨论

由本次研究结果表明，Zn和Cu的含量较高，重金属元素在环境中的背景和在鱼体内的半衰期不同，会导致其在鱼体内的含量不同[14]。另外，Zn和Cu作为生命必需元素，可能更容易被鱼类主动吸收[15]。

鱼类各组织重金属含量的多少，既反映了重金属元素的暴露情况，又反映了各组织通过代谢活动排出毒素的情况[16]。本研究鱼类各组织中重金属含量最高的是肝脏，其次是卵，肌肉最低，这可能是因为肝脏是排毒代谢的器官[17]。

鱼的种类和组织会影响重金属的富集[18]，但鱼类的生活环境、食性、代谢活动等也会影响重金属在鱼体内的富集程度。虽然在前人的研究结果中绝大部分显示为肉食性>杂食性[19]，但本研究的2种鱼从总体上来看，其含量高低表现为杂食性>肉食性，与晏翰林研究贵州荔波喀斯特洞穴鱼的研究结果相同[20]。

锦江河2种野生食用经济鱼类样品中重金属平均含量为Zn〉Cu〉Pb〉Mn〉Cr〉Cd，其中Pb和Cd的含量水平超出了《食品中污染物限量》的限值，其余4种重金属Zn、Cu、Mn和Cr的含量水平均未出现超标现象。锦江河野生食用经济鱼体中Pb和Cd的污染程度较高，说明锦江河存在潜在的重金属污染风险。PTWI结果显示，总体上摄入锦江河野生经济鱼类是安全的，但通过食用翘嘴鲌的肌肉和肝脏所摄入的Cr超过了 PTWI值，表明Cr摄入的风险性较大，存在食用安全隐患。

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（责编：张宏民）

基金项目：贵州省大学生创新创业训练计划项目（2018521262）;贵州省梵净山地区生物多样性保护与利用重点实验室（黔科合平台人才[2020]2003）。

作者简介：张恒（1998—），女，重庆人，本科生，研究方向：生物科学。 *通讯作者 收稿日期：2020-06-18