量化旅行者通过食用鱼类所摄入的甲基汞的清除效果

《Environment & Health》：Quantifying Depuration of Methylmercury from Fish Consumption by Travelers

甲基汞暴露下头发汞同位素比值动态变化及排泄机制研究。两位受试者在加蓬奥戈韦河流域进行为期两周的鱼类日常摄入，通过分析头发中δ2?2Hg、Δ1??Hg和Δ2??Hg等稳定同位素比值，发现尽管初始汞暴露水平差异显著（频繁消费者头皮汞浓度813±56 ng/g·dw，低频者面部毛发120±13 ng/g·dw），但汞同位素比值在摄入加蓬鱼类后快速趋同，并呈现相似的线性排泄动力学（日均损失8.3±1.1 ng/g·dw）。δ2?2Hg比值在加蓬鱼类摄入后立即升高0.014±0.001‰/日，显示代谢过程引起的同位素分馏效应。研究揭示初始汞负荷对近期暴露的稀释效应，证实短时高剂量甲基汞暴露下头发汞浓度与同位素比值达到动态平衡。

　　这项研究探讨了人类通过饮食摄入甲基汞（MeHg）后，其在头发中的浓度变化和同位素特征。研究人员在刚果共和国（Gabon）进行为期两周的实地采样活动，期间两位美国科学家每天食用当地河流流域的鱼类。通过定期采集他们的头皮和面部毛发样本，研究人员试图评估毛发作为生物标志物，用于追踪饮食摄入甲基汞的动态变化。研究发现，尽管两位个体在甲基汞积累的起始时间和程度上存在差异，但他们在甲基汞的代谢和排出过程中表现出相似的速率。这一发现表明，毛发同位素值的变化不仅受到当前摄入来源的影响，还与先前的汞暴露水平和代谢过程密切相关。

在研究过程中，研究人员发现，毛发中的汞同位素值能够反映出摄入来源的变化。例如，毛发中的δ2?2Hg值随着甲基汞的排出而上升，这可能是由于体内代谢过程中发生的质量依赖性同位素分馏（MDF）所导致。具体来说，研究显示，δ2?2Hg值在甲基汞排出过程中增加了约0.014 ± 0.001‰，并且每天总汞的损失量为8.3 ± 1.1 ng/g。这一结果提示，甲基汞在人体内的代谢和排出过程可能对毛发中的同位素特征产生显著影响，进而影响汞污染源的判断。

此外，研究还发现，尽管两位个体的初始汞暴露水平不同，他们在甲基汞排出过程中的同位素变化趋势却趋于一致。这表明，甲基汞的排出速率可能在不同个体之间具有一定的相似性，即便他们之前的汞暴露水平存在较大差异。然而，这一结论也存在一定的不确定性，因为研究样本数量较少，且未涵盖其他可能的汞暴露途径，如食用含汞食品或接触其他汞污染源。

在研究中，研究人员特别关注了毛发中汞同位素值的变化如何反映甲基汞的来源。他们发现，刚果共和国的鱼类汞同位素值与美国常见的鱼类汞同位素值存在显著差异，这使得毛发中的同位素值能够作为追踪汞来源的重要工具。例如，研究中使用的Δ1??Hg和Δ2??Hg值可以揭示汞在食物链中的传输路径，以及其在人体内的代谢和排出过程。通过比较毛发与鱼类汞同位素值的变化，研究人员能够更准确地判断甲基汞是否来自当地鱼类还是通过其他途径进入人体。

研究还指出，现有的文献中关于鱼类汞同位素值与人类毛发汞同位素值之间的差异（通常为1.75 ± 0.25‰）可能忽略了时间因素的影响。例如，刚果共和国的鱼类汞同位素值与毛发汞同位素值之间的初始差异为0.94‰，而这一差异可能随着时间的推移逐渐增加。这表明，在评估汞污染源时，仅依赖静态的同位素差异可能无法全面反映动态的汞暴露过程。因此，研究人员建议在未来的汞污染研究中，应考虑时间维度对同位素差异的影响，以提高对汞污染源的判断精度。

研究中还探讨了毛发汞浓度变化的动态过程。两位个体在实验期间的汞摄入量均远高于推荐的每日摄入上限（0.1 μg MeHg/kg体重），这导致他们的毛发汞浓度迅速上升。然而，在停止摄入鱼类后，汞浓度的下降过程较为缓慢，且存在个体差异。例如，频繁食用鱼类的个体在停止摄入后，其毛发汞浓度下降速度比偶尔食用鱼类的个体更快。这一现象可能与体内汞的代谢和排出机制有关，也可能与毛发的生长速率和汞的结合特性有关。

此外，研究还发现，毛发汞浓度的上升和下降过程受到多种因素的影响，包括初始汞暴露水平、每日摄入量以及汞在体内的代谢路径。例如，频繁食用鱼类的个体在实验期间的毛发汞浓度迅速上升，而偶尔食用鱼类的个体则在较短时间内达到较高的汞浓度。这表明，汞的摄入和排出过程并非线性，而是受到个体差异和环境因素的共同影响。

研究中还提到，汞同位素分析在追踪汞污染源方面具有重要的应用价值。通过分析毛发中的汞同位素值，研究人员能够区分汞的来源，例如判断汞是否来自本地鱼类还是通过其他途径进入人体。这一方法对于环境监测和公共卫生研究具有重要意义，因为它可以提供关于汞污染路径的详细信息，从而帮助制定更有效的汞污染防控措施。

然而，研究也指出，现有的汞同位素分析方法在实际应用中存在一定的局限性。例如，汞同位素值的变化可能受到多种因素的影响，包括个体差异、饮食习惯以及环境条件。因此，在解读汞同位素数据时，需要综合考虑这些因素，以避免误解或错误的结论。此外，研究还强调了汞同位素分析在环境监测中的潜力，特别是在缺乏详细汞污染数据的地区，这一方法可以作为一种有效的替代手段。

总体而言，这项研究揭示了甲基汞在人体内的代谢和排出过程的复杂性，以及毛发作为汞污染生物标志物的潜力。通过对比毛发和鱼类汞同位素值的变化，研究人员能够更准确地判断汞的来源和暴露路径，从而为汞污染的防控和管理提供科学依据。然而，研究也指出，现有的汞同位素分析方法在实际应用中仍需进一步完善，特别是在考虑时间因素和个体差异方面。未来的研究应结合更多的样本和更全面的环境数据，以提高汞污染研究的准确性和可靠性。