综述：石莼属(Ulva)中的金属(类)物质——我们该担忧吗？

【编辑推荐】本综述系统评估了石莼属藻类作为新兴食品资源时面临的金属(类)物质（如Cd、Pb、As等）积累问题，揭示了环境条件、地理区域、形态类型（foliose/tube）和分析方法（如元素形态分析speciation）对元素含量的影响，提出需建立标准化分析流程、分子鉴定技术和栽培参数（如EU-COST Action CA 20106推动），以平衡其营养价值（含蛋白质6-29% dw、碳水化合物15-62% dw）与食用安全性（EU规定Cd≤3 mg·kg?1 dw）。

　　

石莼属藻类的双重身份：营养宝库与金属蓄积器

石莼属（Ulva spp.）因其高蛋白（6-29% dw）、膳食纤维（14-61% dw）和维生素含量成为"海洋小麦"，但其对金属(类)物质的强富集能力引发安全争议。全球176项研究分析显示，野生与栽培石莼的Cd、Pb、As含量差异可达数量级，主要受环境污染物（工业废水、农业径流）、藻体形态（叶片状比管状富集能力低）及季节（冬季浓度最高）影响。

金属形态的"隐形杀手"

毒性取决于化学形态：无机砷(iAs)毒性远高于有机形态（如砷甜菜碱），但仅9%研究开展形态分析。甲基汞(MeHg)的检测空白更凸显分析技术短板。欧盟现行标准仅限Cd（3 mg·kg^?1）、Hg（0.1 mg·kg^?1），而亚洲国家已对iAs（中国限0.3 mg·kg^?1）等实施更严管控。

藻-菌共生的防御密码

石莼通过表面吸附（符合Langmuir等温模型）、金属硫蛋白(metallothioneins)合成及共生菌分泌的金属载体(metallophores)三重机制解毒。例如，铜胁迫下石莼(U. compressa)可激活植物螯合肽(phytochelatins)合成途径，而共生菌的铁载体(siderophores)能阻断Cd²⁺吸收。这种"生物防火墙"特性使其成为污染水域的生物监测指标。

标准化破局之路

研究呼吁四大改进：

1. 1.

   分子鉴定：纠正传统形态学分类误差（AlgaeBase记录400余种同名异种）

2. 2.

   分析方法：推广LC-ICP-MS等形态分析技术

3. 3.

   栽培控制：通过调节盐度（低盐促Fe/Zn积累）、营养盐比例降低金属吸收

4. 4.

   全球数据库：建立涵盖不同地理区（如黑海污染热点区）、生长阶段的数据集

未来展望

石莼的金属积累特性实为"双刃剑"——既是食品安全隐患，又是环境修复利器。通过标准化体系构建（如COST Action SEAWHEAT推动），可将其打造为兼顾营养、安全与生态功能的可持续资源。下一步需重点突破毒理机制（如As代谢通路）和低积累品种选育，真正实现"从污染到营养"的转化。