烹饪方式对克氏原螯虾腹部肌肉中微量金属(类金属)生物可及性的影响及健康风险评估

为解决烹饪方式对克氏原螯虾(Procambarus clarkii)腹部肌肉中微量金属(类金属)生物可及性影响不明的问题，研究人员采用体外胃肠消化模型，系统评估了蒸煮、煮沸、油炸和高压蒸汽处理对Cr、Mn、Fe等11种元素的总浓度和生物可及性的影响。研究发现烹饪虽增加部分金属(如Cr、Cd、Pb)总浓度，但显著降低其生物可及性，其中高压蒸汽处理效果最显著。经生物可及性校正的健康风险评估表明，烹饪后克氏原螯虾消费风险处于安全阈值内。该研究为精准评估水产品金属暴露风险提供了新思路。

　　

在长江中下游地区，红彤彤的克氏原螯虾已成为夏日宵夜的标配。这种原产北美的淡水甲壳动物，自上世纪30年代引入中国后，通过"稻虾共作"模式迅速扩张——2023年全国产量高达316万吨，其中87%产自这种生态种养系统。然而作为底栖杂食生物，克氏原螯虾会通过食物链富集微量金属(类金属)，其可食部位腹部肌肉虽比肝胰腺和外壳安全，但砷(As)、镉(Cd)等有毒元素即使在微量水平也可能带来健康隐患。更棘手的是，消费者通常采用蒸、煮、炸等不同方式烹饪，这些热处理会改变金属的存在形态和生物可及性，但现有食品安全标准仅基于总浓度评估，可能高估实际风险。

针对这一科学盲区，安徽农业大学的研究团队在《LWT》发表最新成果。他们从安徽铜陵稻虾共作基地采集150只规格一致的克氏原螯虾，设置生肉对照与蒸煮(100°C/10min)、煮沸(100°C/10min)、油炸(160°C/5min)、高压蒸汽(121°C/5min)四种烹饪处理，采用改良的Oomen体外消化模型模拟人体胃肠环境，结合ICP-MS检测技术，系统分析了11种微量金属(类金属)的总浓度和生物可及性变化，并引入生物可及性校正因子优化健康风险评估模型。

【3.1 生虾肌肉中的总金属浓度】
未烹饪样本检测显示，所有目标金属(类金属)100%检出，其中锌(58.76±2.53μg/g)和铜(17.92±0.75μg/g)含量最高，有毒元素砷(571.2±27.6μg/kg)略超国标但以低毒砷甜菜碱为主。与全球同类研究相比，该稻虾共作系统的金属积累水平总体较低，可能与养殖周期短、生长快有关。

【3.2 烹饪后的浓度变化】
热加工导致肌肉失水收缩，金属出现"浓缩效应"：高压蒸汽使铬(Cr)增加174%，煮沸使镉(Cd)飙升194%，但所有处理组均未超过GB 2762-2022限值。有趣的是，油炸造成31.6%的重量损失却未显著增加多数金属浓度，推测可能与油脂渗透的稀释作用有关。

【3.3 生物可及性变化】
烹饪显著改变金属释放特性：生肉中铜(Cu)生物可及性高达97.7%，而锰(Mn)仅43.8%。热处理后，钴(Co)的可及性降幅最大(高压蒸汽组下降58.6%)，砷(As)因以稳定形态存在保持87%左右的高可及性。值得注意的是，甲基汞(MeHg)因与半胱氨酸紧密结合，生物可及性始终低于50%。四种烹饪方式中，高压蒸汽对降低金属可及性效果最显著，这与高温高压促进蛋白质交联密切有关。

【3.4 健康风险评估】
经生物可及性校正后，锌(Zn)的估计日摄入量(EDI)最高(4.01-5.26μg/kg/day)，但仍远低于参考剂量(RfD)。目标危害商数(THQ)分析显示，铅(Pb)(贡献率35.7-55.1%)、汞(Hg)(10.6-20.3%)是主要风险因子，但所有处理组的累积危害指数(HI)均<0.4，处于安全范围。砷的致癌风险(TCR)为6.6×10^-6-8.9×10^-6，属可接受水平。

这项研究首次系统阐明烹饪方式通过改变金属结合形态影响生物可及性的双重效应：虽然热处理导致Cr、Cd等浓度上升，但通过降低生物可及性反而减少了实际暴露风险。该发现挑战了传统基于总浓度的风险评估模式，为制定更精准的水产品消费指南提供了理论依据。未来研究需结合金属形态分析和体内验证实验，并考虑调味料和人群差异的影响，以进一步完善风险评估体系。