巴西南部河口鲻鱼金属分布特征及人体健康风险评估:揭示肝组织高累积与食用安全性

《Regional Studies in Marine Science》:Metal concentrations in Mugil liza (Valenciennes, 1836) from a southern Brazilian estuary: tissue distribution and human health risk assessment

【字体: 时间:2026年01月01日 来源:Regional Studies in Marine Science 2.4

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  本研究针对Laguna河口系统(LES)中重要经济鱼种Mugil liza开展金属污染监测,通过分析肌肉与肝脏组织中Cd、Cu、Pb、Zn的分布特征,结合目标危害系数(THQ)评估食用风险,发现肝脏为金属主要累积器官但肌肉组织符合安全标准,为沿岸渔业资源安全管理提供科学依据。

  
在全球工业化进程不断加速的背景下,重金属污染已成为威胁水生生态系统健康和食品安全的重要环境问题。金属污染物具有持久性、生物累积性和毒性等特点,能够通过食物链传递,最终影响人类健康。河口区域作为陆海交汇的敏感地带,往往承受着来自工业废水、农业径流和城市排污的多重压力,成为重金属污染的重灾区。在这其中,以底栖生物为食的鱼类更易通过摄食沉积物中的污染物而成为金属累积的重要载体。
巴西南部的Laguna河口系统(LES)是南大西洋西部重要的渔业区域,这里不仅有着独特的海豚-渔民合作捕鱼传统,还是重要经济鱼种——莱布兰切鲻鱼(Mugil liza)的关键育幼场。然而,该区域周边密集的农业生产、工业活动(包括拉丁美洲最大的热电厂Jorge Lacerda热电厂)以及采矿作业,使得河口生态系统面临严重的金属输入压力。尽管前期研究已在当地牡蛎中检测到金属污染,但对于这一地区主要经济鱼类Mugil liza的金属累积状况及其对人体健康的潜在风险,科学认知仍显不足。
为此,由Santa Catarina州立大学的研究团队领衔的研究小组在《Regional Studies in Marine Science》上发表了最新研究成果,系统评估了LES中Mugil liza肌肉和肝脏组织的金属含量,并首次对该物种的食用安全性进行了科学评估。研究不仅揭示了金属在鱼体内的分布规律,还探讨了鱼体大小和繁殖阶段对累积模式的影响,为区域水产食品安全和生态系统健康管理提供了重要基准。
研究团队采用了几项关键技术方法:于2022年5月和7月在当地渔民合作下采集了24尾Mugil liza样本;通过原子吸收光谱法(Perkin Elmer AAnalyst 400)定量分析了肌肉和肝脏中的Cd、Cu、Pb、Zn浓度;应用目标危害系数(THQ)模型评估食用健康风险;利用广义可加模型(GAM)分析鱼体长度与金属浓度的关系。
3.1. 鲻鱼体内的金属浓度
研究在肝脏中检测到Cd、Cu、Zn三种金属,在肌肉中仅检测到Cu和Zn。肝脏中金属浓度显著高于肌肉,其中Cu的浓度范围最广(53.86-3081 mg/kg),其次是Zn(26.86-238.98 mg/kg)和Cd(0.09-3.21 mg/kg)。肌肉中的金属浓度较低,Cu为0.06-1.69 mg/kg,Zn为3.23-8.69 mg/kg。与阿根廷和乌拉圭种群相比,LES种群的金属累积模式呈现地域特异性,可能与当地农业杀菌剂使用和工业排放有关。
3.2. 鲻鱼金属生物累积的组织差异
肝脏中的Cu、Zn浓度显著高于肌肉,证实了肝脏作为金属代谢和储存核心器官的功能。这种组织特异性累积模式与多种鱼类研究一致,反映了金属在鱼体内的差异化分布规律。值得注意的是,高肝金属浓度可能通过食物链向顶级捕食者(如拉希尔海豚)传递,引发生态风险。
3.3. demographic影响:繁殖阶段和鱼体长度
金属浓度与繁殖阶段相关,未成熟雄性(A期)和产卵后雌性(D期)个体肝金属浓度较高。GAM分析显示,除肌肉Zn外,Cu、Cd、Zn浓度均随鱼体长度增加而上升,表明生长过程中金属持续累积。这种正相关关系提示大型个体可能具有更高的污染负荷,对偏好捕捞大型鱼的消费习惯构成潜在风险。
3.4. 食用鲻鱼的人类健康风险评估
肌肉中的金属浓度均低于巴西ANVISA和FAO的限量标准,THQ值(Cu:0.0055, Zn:0.0081)远低于风险阈值1,表明食用肌肉组织是安全的。然而,肝脏样本中有相当比例超过安全标准,提示食用内脏可能存在风险。
本研究首次系统评估了LES地区Mugil liza的金属污染状况及其健康风险。结果表明,虽然肌肉组织符合食品安全标准,但肝脏中的高浓度金属累积提示需要关注其对生态系统食物链的潜在影响。金属浓度与鱼体大小的正相关关系强调了在渔业管理中考虑个体大小的必要性。研究建立的基线数据对制定沿岸渔业资源保护策略和食品安全监管具有重要意义,也为后续监测河口生态系统的健康状态提供了科学依据。鉴于Mugil liza的迁徙特性,未来需要跨区域合作研究以全面评估其生命周期中的污染暴露轨迹。
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