《Marine Pollution Bulletin》：Distribution of hazardous and essential elements in protein fractions of raw and processed tuna (
Euthynnus affinis) and associated health risks for coastal populations
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本研究分析生及加工处理金枪鱼（Euthynnus affinis）中12种痕量元素在肌肉蛋白中的分布。结果表明，生金枪鱼中汞（31.3μg/kg）、镉（6.20μg/kg）、砷（186μg/kg）和铅（80.8μg/kg）含量较高，但清洗、冷烫和煮沸可显著降低其含量，所有处理后的样品均符合欧盟和FSSAI安全标准，且健康风险指标在安全范围内。烹饪方法可有效减少有毒元素暴露。
G. Arivukarasi|Rajendran Shalini|Ulaganathan Arisekar|Velu Rani|Bhagyalakshmi Kalidass|Manickam Selvaraj|Mohammed A. Assiri|F. Parthiban|Balasubramanian Sivaraman|Soundar Abuthagir Iburahim
印度泰米尔纳德邦J. Jayalalithaa渔业大学渔业学院与研究所鱼类质量保证与管理系，Thoothukudi，628 008
摘要
海洋环境中的微量元素（TEs）可能在海产品中生物累积，对生态系统完整性和人类健康构成风险。本研究调查了原始和加工后的Euthynnus affinis蛋白质组分中的12种微量元素。共收集了50个样本，并进行了多种加工处理（n = 10种方法），包括原始状态、清洗、冷焯、煮沸和油炸。肌肉蛋白被分为五类：肌原纤维蛋白（MP）、肌浆蛋白（SP）、碱溶性蛋白（AP）、酸溶性蛋白（ADP）和残余蛋白（RP）。ICP-MS分析结果显示，锌（Zn）和铁（Fe）在原始金枪鱼及其组分中的含量最高。原始金枪鱼中的汞（Hg）、镉（Cd）、砷（As）和铅（Pb）含量高于经过预处理和热处理的金枪鱼及其组分。清洗后，SP中的Cd和Pb含量分别降至2.43 μg/kg和15.6 μg/kg；冷焯后进一步降至13.9 μg/kg和4.79 μg/kg；煮沸则使ADP中的Hg完全消失。原始和加工后金枪鱼中的Cd、Hg和Pb含量均低于欧洲委员会（EC）和食品安全标准局（FSSAI）规定的最大允许水平。所有分析出的微量元素的每周摄入量均在监管机构规定的安全范围内。健康风险指标（包括目标危害商数（THQ）、总THQ和终生癌症风险）也都在安全范围内。多元分析表明，有毒微量元素和必需微量元素之间存在关联，且加工方法会影响这些金属的分布。煮沸和冷焯能有效降低有毒微量元素的暴露风险，这强调了烹饪对海产品安全的重要性。
引言
海产品是高质量蛋白质和n-3脂肪酸的丰富来源，同时含有大量维生素和矿物质（Rifat等人，2023年；Noreen等人，2025年）。食用海产品与降低心血管疾病风险、促进胎儿和婴儿发育以及其他多种健康益处有关（Chen等人，2022年）。蛋白质是海产品中的主要营养成分，其中鳍鱼含有17–22%的蛋白质，其中20–30%为肌浆蛋白（SP），60–70%为肌原纤维蛋白（MP），3%为基质蛋白（SP）（Fernández-Bautista等人，2022年）。SP可溶于低离子强度溶液，支持细胞代谢；MP可溶于高离子强度溶液，有助于肌肉功能。碱溶性蛋白（AKP）和酸溶性蛋白（ASP）不溶于这两种溶液，构成结缔组织。SP主要由具有多种生物活性的肽和酶组成，参与免疫调节和细胞修复（Zheng等人，2025年）。MP有助于肌肉修复、生成和代谢（Nirmal等人，2022年）。ASP含有易于消化的生物活性肽，有助于肠道健康和伤口愈合。AKP有助于胶原蛋白合成、骨骼健康、ACE抑制活性以及皮肤完整性，并富含对软骨和关节健康至关重要的羟脯氨酸（Palamuto?lu和Palamuto?lu，2024年；Jena等人，2025年）。
尽管海产品具有促进健康的特性，但随着时间的推移，它们也会从环境中积累各种污染物，如有害元素（HEs）、放射性核素、农药、多氯联苯（PCBs）和二噁英（Basu等人，2021年；Radomirovi?等人，2021年；Slaby等人，2022年）。微量元素（TEs）分为必需微量元素（ETEs，少量摄入对人体有益，如钴（Co）、铁（Fe）、锰（Mn）、铜（Cu）和锌（Zn，Ali和Khan，2018年））和有害微量元素（HTEs，如镉（Cd）、汞（Hg）、铅（Pb）和砷（As，对所有年龄段的人群尤其是儿童/孕妇危害更大），可能导致母体、胎儿、胎盘、神经发育和遗传障碍（Yüksel等人，2017年；Yüksel等人，2022年）。过量摄入ETEs可能对人体健康有害（El-Kady和Abdel-Wahhab，2018年）。尽管全球许多研究人员已经研究了鱼类和贝类中的TEs（Yüksel等人，2024年；Yüksel等人，2025年；Ustao?lu等人，2024年；Yazman等人，2025年；以及印度东南沿海地区），但尚未有人关注它们在蛋白质组分中的浓度（Shalini等人，2020年；Shalini等人，2021年；Arisekar等人，2022年；Arisekar等人，2023年；Arisekar等人，2024年；Arisekar等人，2025年；Rajaram等人，2020年）。先前的研究表明，预处理（Lin和Park，1996年）和加工技术（Gheisari等人，2016年；Ersoy等人，2006年）可以减少鱼类和贝类中的有害元素。热处理会影响鱼肉中的蛋白质含量，从而降低与蛋白质相关的有害元素浓度。Gheisari等人（2016年）和Alia等人（2020年）报告称，煮沸和蒸煮可以降低虾、龙虾和养殖海鲈中的Cd和Pb含量；然而Amyot等人（2023年）观察到煮沸会增加白鱼（Coregonus clupeaformis）中的Cd和As含量。Kazemi等人（2022年）发现蒸煮可以降低金枪鱼（Thunnus tonggol）中的Hg、As和Pb含量，而煮沸则会显著增加这些元素的含量。最近，Fernández-Bautista等人（2022年）研究了金枪鱼和剑鱼蛋白质组分（肌浆蛋白、肌原纤维蛋白和碱溶性蛋白）中的Hg和Se含量。他们发现Se主要存在于肌浆蛋白组分中（41%），而在剑鱼中则主要存在于肌原纤维蛋白组分中（94%）；Hg主要存在于碱溶性蛋白组分中（29%和46%），而在两种鱼中肌原纤维蛋白组分中的含量最低（9%和14%）。然而，该研究仅限于两种金属，对于其他有毒金属（尤其是Cd、As和Pb）的影响仍存在疑问。上述研究揭示了关于原始和加工（包括预处理）金枪鱼及其蛋白质组分中有毒元素影响的明显研究空白。基于此背景，本研究旨在探讨预处理和加工方法对金枪鱼蛋白质组分中必需元素和有毒元素的影响，以及它们对消费者的潜在健康风险。
Thoothukudi被誉为“珍珠之城”，位于印度东南部，是海洋产品出口和国内消费的重要枢纽。该地区属于生物多样性丰富的曼纳尔湾（Gulf of Mannar）的一部分，存在重要的生态问题（Krishnan等人，2025年）。这里有海草床、珊瑚礁和多样的渔业活动，支撑着数千沿海社区的生计。但由于该地区是泰米尔纳德邦最古老和最繁忙的港口，负责运输煤炭、盐、海产品等大宗货物，因此也面临人为压力。此外，当地还有多家工业设施（如Southern Petrochemical Industries Corporation、热电厂和Tharanga Thara Chemicals），可能对海洋环境造成影响（Lakshmi等人，2021年；Rajaram等人，2020年）。Thoothukudi沿海捕获的鱼类和贝类在当地消费，并在国内和国际市场上销售，因此监测其安全性至关重要。Thoothukudi已成为沿海旅游的中心，其海滩、寺庙和港口吸引了越来越多的游客。鉴于这些情况，研究该地区E. affinis中的微量元素对于评估潜在的健康风险、保障海产品安全和质量以及制定必要的监管管理策略至关重要。
Euthynnus affinis（又称小金枪鱼）是一种常见的远洋鱼类，在包括东南亚和印度次大陆在内的许多沿海地区都有消费。它是当地饮食的主要组成部分，在多种形式下具有重要的经济和出口价值（Ahmed等人，2015年）。作为中层营养级的捕食者，它容易积累有害元素（HEs），这引发了人们对沿海居民（尤其是Thoothukudi居民）长期摄入有害元素的担忧。这种鱼类富含高质量蛋白质，可用于营养、功能性食品和补充饮食的开发。因此，研究鱼类蛋白质中的有害元素对于评估蛋白质的安全性至关重要。虽然一些作者已经研究了金枪鱼物种中的有害元素，但尚未有人研究这些元素在蛋白质组分中的分布及其在加工过程中的变化。基于这一科学前提，本研究旨在调查Thoothukudi沿海最常见和最具出口价值的E. affinis中的有害元素。此外，还研究了这些元素在蛋白质组分中的分布及其在加工过程中的变化，以及它们对沿海居民的健康风险。
样本收集与准备
从曼纳尔湾沿岸的Thoothukudi渔港（夜间，约晚上9–10点）收集了50条小金枪鱼（Euthynnus affinis）样本（雄性），该地区位于北纬8° 9′ 00″至9° 7′ 30″，东经78° 2′ 30″至78° 25′ 00″之间。样本用碎冰保存在冷藏箱中，并在90分钟内运送到实验室，然后用自来水冲洗以去除杂质和残留物。样本的长度和重量被记录下来。
预处理和热处理对E. affinis蛋白质组分（PF）的影响
在原始金枪鱼中，肌原纤维蛋白（MP）是主要的肌肉蛋白，占总量的59.6 ± 3.12%，其次是肌浆蛋白（SP，25.2 ± 1.31%）、酸溶性蛋白（ASP，8.82 ± 0.51%）、酸溶性蛋白（ADP，3.05 ± 0.24%）和残余蛋白（RP，2.13 ± 0.16%）（表1）。这种分布反映了基本的肌肉结构，其中肌动蛋白和肌球蛋白等MP成分在肌肉收缩中起关键作用，因此含量较高。其他海洋鱼类也表现出类似的模式。
结论
本研究提供了关于有害元素（As、Cd、Hg、Pb和Cr）和必需微量元素（Fe、Zn、Cu、Se和Co）在E. affinis（小金枪鱼）蛋白质组分中的分布和保留情况的新见解，以及不同烹饪方法对暴露风险的影响。主要发现之一是，加工过程，特别是煮沸和冷焯，显著降低了可食用金枪鱼蛋白质中的有害元素含量。转移因子分析还表明，这些金属在蛋白质类型之间的迁移性不高。
作者贡献声明
G. Arivukarasi：资源提供、数据分析、数据整理、初稿撰写。Rajendran Shalini：项目监督、项目管理、方法论设计、调查实施、概念构思、审阅与编辑。Ulaganathan Arisekar：方法论设计、数据分析、数据整理、概念构思、软件使用、验证、审阅与编辑、初稿撰写。Velu Rani：项目监督、调查实施。Bhagyalakshmi Kalidass：数据可视化。Manickam Selvaraj：数据可视化、软件应用。
利益冲突声明
作者声明没有已知的可能影响本文工作的财务利益或个人关系。
致谢
作者感谢泰米尔纳德邦J. Jayalalithaa渔业大学（TNJFU）的支持。作者还感谢King Khalid大学的科学研究与研究生院通过项目编号R.G.P. 2/742/46提供的支持，同时感谢沙特阿拉伯King Khalid大学先进材料研究中心（RCAMS）提供的技术支持。
