《Marine Pollution Bulletin》：Using the red mullet, European hake, and common seabream as biomonitors of trace metal levels and associated health risks from the southwestern Mediterranean Sea
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痕量金属（Hg、Ni、Cu、Zn）在阿尔及利亚三种底栖鱼类（红鳍笛鲷、欧洲鳕鱼、红鲷）肌肉、肝和性腺中的积累及营养分析，评估生态健康风险与安全食用量。
艾哈迈德·伊纳尔（Ahmed Inal）|亚辛·根杜齐（Yassine Guendouzi）|雷杜安·本法雷斯（Redouane Benfares）|亚斯米娜·贝尔卡塞姆（Yasmina Belkacem）|西达利·库尔达利（Sidali Kourdali）|比拉尔·泽纳蒂（Billal Zenati）|萨米亚·本穆萨（Samia Benmoussa）|莫斯特法·布拉赫迪德（Mostefa Boulahdid）
阿尔及利亚渔业和水产养殖国家研究中心（CNRDPA），地址：阿米鲁什上校大道11号，邮政信箱67，布伊斯梅尔（Bou Ismail），42415，蒂帕扎（Tipaza）
摘要
本研究分析了从阿尔及利亚五个沿海海湾捕获的三种底栖鱼类（Pagellus erythrinus、Merluccius merluccius 和 Mullus barbatus）的肌肉、肝脏和生殖组织中痕量金属（Hg、Ni、Cu 和 Zn）的积累情况。同时，通过分析这些组织的蛋白质、脂质和碳水化合物含量来评估其营养组成，以更好地了解它们对生态系统健康和人类消费的影响。金属的含量顺序为：Zn > Cu > Ni > Hg。沉积物-组织转移因子（TF < 1）表明其环境生物可利用性较低。虽然汞在生物学上不太重要，但在肝脏组织中的浓度较高。镍对人类健康构成的风险最大，其目标危害商数（THQ = 1.27）表明儿童食用 M. barbatus 可能存在健康风险。累积危害指数（HI）显示年轻消费者食用 P. erythrinus（HI = 1.39）和 M. barbatus（HI = 1.72）存在中等风险。生化分析显示不同组织和物种之间存在显著差异：蛋白质含量（9.69–36.80%）、脂质含量（7.33–45.67%）和碳水化合物含量（0.70–16.24%）各不相同。这些鱼类的能量含量相对较高（P. erythrinus 为 358 ± 89 kcal/g d.w.，M. merluccius 为 378 ± 67 kcal/g d.w.，M. barbatus 为 274 ± 23 kcal/g d.w.）。然而，根据安全摄入量建议，儿童每周摄入量应不超过350克，成人不超过980克。
引言
痕量金属通过河流和溪流从陆地进入海洋环境，包括未经处理的污水和工业废水，污染了海水、沉积物和生物群（例如藻类、贻贝、鱼类等）（Benhalima 等，2022；Guendouzi 等，2017；Taleb 等，2009）。这些痕量元素在海洋环境中的命运涉及多个过程：在海水中溶解、沉淀到沉积物中、生物积累以及被海洋生物放大（Turekian，1977；Arifin 等，2012；Piwowarska 等，2024）。痕量金属在环境中的持久性、生物累积能力和毒性使其被归类为对海洋生物有毒的元素（Marengo 等，2018）。生物监测可以揭示海洋环境中生物可利用污染物的时间和地理分布。多种物种被用作海洋环境中痕量金属的生物监测指标，例如贻贝和牡蛎（Boudjema 等，2023；Guendouzi 等，2024）以及鱼类（Atoui 等，2019；Aissioui 等，2021）。
鱼类组织中金属的生物积累受多种过程控制，如吸收动力学、储存和毒性清除（Chovanec 等，2003）。由于肌肉是鱼类的主要可食用部分，因此对其进行了广泛研究，以确定其对人类消费者的潜在健康风险（Rajeshkumar 等，2018）。肝脏、肾脏和鳃是代谢活跃的组织，也是积累大多数元素的主要器官，因此它们比肌肉更能积累金属（Chovanec 等，2003）。
渔民对底栖鱼类感兴趣。阿尔及利亚人均每年鱼类消费量约为6至8公斤。海鲷似乎是最常见的食用鱼类，其次是欧洲鳕鱼，而红鲻鱼则属于较为小众或奢侈的鱼类，消费量相对较少（FAO 数据）。尽管红鲻鱼具有经济价值，但关于其食用可能带来的健康危害的研究很少（Aissioui 等，2021）。此外，很少有研究利用这些物种作为生物监测工具来评估沿海栖息地的状况。
由于食用海产品脂肪和油脂对健康的益处，海洋鱼类的营养价值显著提高。海洋鱼类也是优质且易于消化的蛋白质的重要来源（Azam 等，2004；Nettleton，1992）。对海洋鱼类进行生化分析的目的是为了量化其营养价值（Qasim，1972）。
使用在阿尔及利亚海岸线较为丰富的鱼类物种（Pagellus erythrinus、Merluccius merluccius 和 Mullus barbatus），可以帮助我们识别污染区域并监测海洋金属污染的时空变化。我们的研究为评估金属污染风险的数据库和模型做出了贡献，同时促进了海洋资源的可持续管理，并制定了安全指南，以保护消费者，特别是儿童等易受影响的人群，免受金属污染物的长期影响。此外，由于资源不足，这些领域的应用研究有限，即使有研究进行，其结果也往往不会被发表。
本研究的目标是：（1）评估三种海洋鱼类（Mullus barbatus、Merluccius merluccius 和 Pagellus erythrinus）在阿尔及利亚五个海湾（Ghazaouet 海湾、Beni Saf 海湾、Arzew 海湾、Bou Ismail 海湾和阿尔及尔海湾）中的痕量金属（Hg、Ni、Cu 和 Zn）的地理污染水平；（2）根据目标器官（肌肉、肝脏和生殖器官）、大小（未成熟和成熟）和性别（雌性和雄性）评估每种鱼类的痕量金属含量；（3）通过转移因子研究鱼类从周围沉积物中积累金属的效率；（4）计算与这些鱼类消费量相关的风险限值，并评估金属对儿童和成人可能造成的健康危害；（5）评估不同器官、个体大小和性别在蛋白质、脂质和碳水化合物等生化成分方面的差异。
研究区域
研究区域
阿尔及利亚沿地中海西南部的海岸线长达1628公里，有多条河流流经，其中最重要的是东部的塞布塞河（Seybousse）、莱克比尔河（Lekbir）和苏马姆河（Soumam）；中部的耶塞尔河（Yesser）、塞鲍河（Sebaou）、哈拉赫河（Harrach）和马扎弗兰河（Mazafran）；西部的切利夫河（Chelif）和塔夫纳河（Tafna）。该海岸线地貌多样，包括岩石海岸（有时有高崖）、沙滩和沙丘。过去三十年间，阿尔及利亚的人口增长了95%。
痕量金属含量
从阿尔及利亚海岸五个海湾采集的 P. erythrinus、M. merluccius 和 M. barbatus 中的痕量金属含量见表2。由于技术原因，阿尔及尔海湾采集的 M. merluccius> 样本未检测到痕量金属。
结论
根据研究结果，Hg、Ni 和 Zn 在 M. barbatus 中的生物可利用性较高。Cu 在 P. erythrinus 中的生物可利用性较高。总体含量顺序为：Zn > Cu > Ni > Hg。鉴于 Ni 和 Hg 的生物学重要性较低，这些高含量主要出现在肝脏中。Cu 和 Zn 在鱼肉中的行为相似（R = 0.69；p < 0.05），这可能是由于它们作为酶辅因子的生理作用以及它们的其他功能。
作者贡献声明
艾哈迈德·伊纳尔（Ahmed Inal）：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、验证、监督、软件使用、方法论设计、调查实施、数据分析、概念化。亚辛·根杜齐（Yassine Guendouzi）：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、验证、软件使用、方法论设计。雷杜安·本法雷斯（Redouane Benfares）：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、软件使用。亚斯米娜·贝尔卡塞姆（Yasmina Belkacem）：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写。西达利·库尔达利（Sidali Kourdali）：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写。
利益冲突声明
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