
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
鲑鱼饲料及原料中全氟和多氟烷基物质(PFAS)的广谱筛查与靶向定量研究:揭示隐蔽污染源及食品安全风险
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月28日 来源:Journal of Hazardous Materials 12.2
编辑推荐:
为解决养殖鲑鱼产业链中PFAS污染来源不明的问题,研究人员通过靶向定量与非靶向广谱筛查结合总氧化前体(TOP)实验,系统分析了海洋与植物源饲料原料中的PFAS分布。研究发现鱼粉(FM)是PFAS主要载体(PFUnDA和PFOS最高达0.34和0.32 μg kg-1),而植物原料中PFOS的检出提示土壤污染潜在风险。更关键的是,饲料中PFAS前体浓度是传统PFAS的两倍,经TOP实验证实其可转化为持久性PFAS。该研究为制定饲料PFAS限值标准提供了科学依据,对保障水产食品安全具有重要意义。
研究背景与意义
全氟和多氟烷基物质(PFAS)是一类具有高度持久性和生物累积性的合成化学物质,被广泛用于工业产品如防水涂料和消防泡沫中。随着全球水产养殖业的快速发展,养殖鲑鱼已成为重要蛋白质来源,但饲料中PFAS的污染问题日益凸显。鱼粉(FM)作为传统饲料原料,因海洋食物链的生物放大作用而富含长链PFAS(如PFOS和PFUnDA)。然而,近年来植物原料在鲑鱼饲料中的占比已超过70%,其PFAS污染特征及前体化合物的潜在风险尚未明确。更令人担忧的是,PFAS前体可能在生物体内转化为毒性更强的终产物,但常规监测往往忽略这部分“隐蔽污染源”。
为系统评估挪威养殖大西洋鲑鱼饲料链中的PFAS污染格局,研究人员结合靶向定量、非靶向筛查和TOP实验,对鱼粉、鱼油(FO)、植物粉(PM)和植物油(PO)等原料展开多维度分析。该研究发表于《Journal of Hazardous Materials》,首次揭示了植物原料对饲料PFAS负荷的贡献,并证实前体化合物的转化潜力,为完善饲料安全监管提供了关键数据。
关键技术方法
研究采用改良的QuEChERS方法提取样本,通过超高效液相色谱-三重四极杆质谱(UHPLC-QqQ/MS)定量28种PFAS(包括13种PFCAs和7种PFSAs)。非靶向筛查使用Orbitrap高分辨质谱(HRMS)结合4.9万种PFAS可疑清单,通过CF2肯德里克质量缺陷分析鉴定未知化合物。TOP实验通过碱性过硫酸盐氧化将前体转化为可测PFCAs,验证隐蔽污染源的存在。
研究结果
3.1.1 鱼粉中的靶向分析
四份商业鱼粉中检出12种PFAS,以北太平洋原料的PFUnDA(0.34 μg kg-1)和PFOS(0.32 μg kg-1)为主。值得注意的是,南半球智利鱼粉的PFOS+PFUnDA浓度(1.4 μg kg-1)反超北大西洋样本,颠覆了既往“北半球鱼粉污染更严重”的认知,提示需结合渔业资源和地域特征优化原料采购策略。
3.1.2 其他饲料原料
鱼油和植物油中PFOS普遍检出,其中某植物油PFOS含量(0.71 μg kg-1)甚至高于鱼粉,可能与作物种植土壤污染有关。植物粉中PFAS总体较低,但PFDoDA和PFTrDA的检出(0.005-0.015 μg kg-1)表明植物原料并非绝对安全。
3.1.3 饲料中的前体化合物
鲑鱼饲料中6:2氟调聚物磺酸盐(6:2 FTS)浓度高达1.56 μg kg-1,是传统PFAS的2倍。TOP实验显示,这些前体可有效转化为PFHxA和PFOA,其中某饲料样本的PFOA增量达1.00 μg kg-1,证实前体是潜在的PFAS“储备库”。
3.2 非靶向筛查
通过HRMS鉴定出12种高置信度PFAS,包括4种新型前体(N-MeFOSAA和N-MeFDSAA)。分子网络分析揭示了CF2单元的同系物规律,为未知PFAS结构预测提供新思路。
结论与展望
该研究首次系统量化了挪威鲑鱼饲料链中PFAS及其前体的分布特征,指出植物原料和加工环节可能是被忽视的污染源。研究强调现行以鱼粉为核心的监管存在盲区,需将前体化合物纳入风险评估体系。未来需重点探究前体在鲑鱼体内的转化动力学,并为欧盟制定饲料PFAS限值提供科学依据。从环境健康视角看,这项研究为破解“永恒化学品”在水产食品链中的迁移规律奠定了方法论基础。
生物通微信公众号
知名企业招聘