大加那利岛野生?鱼组织中汞、镉和铅浓度的首次评估及其对人类健康风险的启示

【字体: 时间:2025年10月12日 来源:Marine Pollution Bulletin 4.9

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  本研究针对加那利群岛高商业价值但缺乏有毒重金属数据的?鱼(Seriola spp.),首次系统分析了其肌肉、肝脏和性腺中汞(Hg)、镉(Cd)和铅(Pb)的浓度。发现73%样本肌肉Hg超标(中位数0.80 mg/kg),肝脏显著富集Hg(1.72 mg/kg)和Cd(3.00 mg/kg),而性腺浓度较低且与重量负相关。健康风险评估(EDI和THQ)显示当前消费模式无直接风险,但强调需将肝脏和性腺纳入监控体系以更全面保障食品安全。

  
在全球海洋生态系统持续面临重金属污染的背景下,食用鱼类的安全性问题日益引发关注。鱼类作为超过30亿人的重要蛋白质来源,被世界卫生组织和欧洲心脏病学会推荐为健康膳食的重要组成部分,建议每周至少食用1-2次。然而,随着工业化和人类活动加剧,汞(Hg)、镉(Cd)和铅(Pb)等重金属通过自然和人为途径进入水生环境,这些持久性污染物通过食物链生物放大效应,最终在捕食性鱼类体内高度富集,对人类健康构成潜在威胁。
加那利群岛拥有独特的海洋生态系统,其陡峭的海底地形为?鱼(Seriola spp.)等中上层鱼类提供了理想的栖息环境。?鱼因其肉质优良、市场需求旺盛而被视为水产养殖多样化的重要候选品种,但在该地区,这类鱼同时被确定为雪卡毒素(CTX)中毒的风险载体。值得注意的是,虽然加那利群岛已实施雪卡毒素监测计划,但对?鱼组织中重金属浓度的研究却完全空白。正是基于这一知识缺口,研究人员开展了这项开创性的研究。
本研究首次系统评估了大加那利岛海域野生?鱼肌肉、肝脏和性腺组织中Hg、Cd和Pb的浓度水平,并进行了全面的人类健康风险评估。研究成果发表在《Marine Pollution Bulletin》上,为区域食品安全管理和重金属监控提供了重要科学依据。
研究人员采用了一系列关键技术方法开展本研究。他们获得了加那利群岛渔业总局的授权,使用37条因雪卡毒素阳性而被没收的野生?鱼样本(29雌性,8雄性)。样本采集遵循标准化尸检程序,取背侧肌肉、肝脏和性腺组织,立即在-20°C保存直至分析。重金属分析在加那利群岛政府公共卫生实验室(PHL-CI)进行,严格遵循欧盟委员会第333/2007号法规规定的官方采样和分析方法。Hg分析采用流动注射汞系统(FIMS)冷蒸汽发生法,而Pb和Cd使用石墨炉原子吸收光谱法(GFAAS)测定。健康风险评估通过计算估计日摄入量(EDI)和目标危害商数(THQ)进行,考虑了西班牙人均鱼类消费量和不同人群体重差异。
3.1. 动物的形态测量数据
研究样本的平均体重为29.41±8.67 kg,平均总长为142.34±14.40 cm。雌性标本体重显著高于雄性(32.68±9.09 kg vs. 25.68±4.95 kg)。平均肝重为334.08±176.97 g,性腺重为839.35±698.82 g。肝体指数(HSI)和性腺体指数(GSI)平均值分别为1.0%和2.5%,其中6个个体的GSI值在3.2%至6.7%之间。
3.2. Hg、Cd和Pb组织浓度的描述性数据
肌肉组织中Hg浓度中位数为0.80 mg/kg,73%的标本超过欧盟法定限值(LMV)0.5 mg/kg。肝脏组织中Hg浓度中位数更高(1.72 mg/kg),89.2%的样本超标。性腺组织中Hg浓度中位数为0.38 mg/kg,38.9%的样本超标。线性混合效应模型显示组织间Hg浓度存在显著差异,肝脏显著高于性腺和肌肉。
肌肉中Cd浓度均低于检测阈值(0.02 mg/kg),而肝脏中Cd浓度中位数高达3.00 mg/kg,100%的样本远超0.05 mg/kg的限值。性腺中Cd浓度中位数为0.04 mg/kg,33.3%的样本超标。Pb浓度在大多数组织中低于0.05 mg/kg,仅一个样本例外。
3.3. Hg和Cd浓度与形态参数的相关性
肝脏Hg浓度与鱼体重呈显著正相关(Spearman r=0.500)。肝脏中Cd浓度也与鱼体重呈正相关趋势,但未达统计显著性。相反,性腺中两种金属浓度与性腺重量呈负相关,Cd的负相关性达到统计显著性。
3.4. 胃内容物中Hg、Cd和Pb的浓度
在7个样本的胃内容物(斯帕里达科鱼类)中,未发现Hg浓度超过0.5 mg/kg的猎物。然而,71%的猎物Cd浓度超过0.05 mg/kg限值。所有胃内容物样本Pb浓度均低于0.01 mg/kg。
3.5. 人类风险评估
Hg的平均估计日摄入量(EDI)值均低于美国环境保护署(US-EPA)规定的参考剂量(RfDo)。目标危害商数(THQ)值均低于阈值1,表明在当前消费模式下,食用这些?鱼不会对成人或儿童造成健康风险。
4. 讨论
研究发现?鱼肌肉中Hg浓度较高,73%的样本超过欧盟限值,这与香港、南非和美国等地的研究结果一致。肝脏作为代谢活跃器官,显示出更高的Hg和Cd积累,这归因于无机Hg转化为甲基汞(MeHg)以及金属硫蛋白(MTs)的结合作用。
值得注意的是,性腺组织中重金属浓度较低,且与性腺重量呈负相关,表明雌鱼可能通过产卵过程消除部分积累的重金属。这一发现特别重要,因为?鱼是不确定繁殖力的多次产卵者,每个季节约有14次产卵事件。
与Hg不同,肌肉中Cd浓度均低于检测限,而肝脏中Cd浓度极高,所有样本均超标。胃内容物分析显示71%的猎物Cd浓度超标,表明Cd通过食物链快速生物积累并在肝脏中富集。
Pb浓度在大多数组织中极低,反映了近年来汽油中Pb的逐步淘汰和工业排放管制措施的积极效果。
研究还发现肝脏Hg浓度与鱼体重呈显著正相关,这与鮪鱼等其他大型远洋鱼类的模式一致,凸显了肝脏作为重金属生物积累关键器官的重要性。
5. 结论
本研究首次报道了加那利群岛?鱼肌肉组织中Hg浓度升高的情况,相当大比例的标本超过了欧盟法规规定的限值。然而,基于EDI和THQ的健康风险评估表明,食用这些鱼类不会对人类构成风险。相反,肌肉中的Cd和Pb浓度始终低于监管阈值和检测限。
肝脏被确定为Hg和Cd生物积累的关键器官,肝脏Hg浓度与鱼体重之间存在统计学显著相关性。此外,标本的繁殖状态影响性腺中的金属积累,随着性腺重量的增加,Hg和Cd浓度降低。
这些发现强调了对?鱼(加那利群岛具有高度商业和饮食相关性的物种)进行持续监测的重要性。现行法规主要关注肌肉中的金属浓度,忽略了可能构成重大毒理学风险的其他器官。本研究结果表明,未来的重金属监测监管框架应考虑肝脏和性腺组织。
保护公众健康必须仍然是优先事项。这里提供的数据应鼓励进一步的研究,旨在改善食品安全和加强经常食用?鱼地区的消费者保护。
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