墨西哥南部加利福尼亚湾鲯鳅（Coryphaena hippurus）与条纹枪鱼（Kajikia audax）体内Hg、As和Se的健康风险评估

《Frontiers in Marine Science》：Health risk assessment associated with Hg, As, and Se in the dolphinfish Coryphaena hippurus and the striped marlin Kajikia audax from the southern Gulf of California

　　

摘要专业翻译 引言： 本研究旨在测定鲯鳅（Coryphaena hippurus）与条纹枪鱼（Kajikia audax）肌肉和肝脏组织中砷（As）、汞（Hg）和硒（Se）的分布特征，并评估其可食用部分摄入相关的健康风险。 方法： 研究鱼样于2018年和2019年在墨西哥卡波圣卢卡斯（Cabo San Lucas，加利福尼亚湾南部）的游钓活动中采集。元素分析采用原子吸收分光光度法（atomic absorption spectrophotometry）进行测定。 结果与讨论： 两种鱼类的元素浓度与个体体长和体重之间的Spearman相关性均为显著正相关，唯鲯鳅肌肉中硒（Se）浓度与个体规格大小无显著相关性。中位浓度（微克/克湿重，μg/g ww）如下：鲯鳅肌肉中汞（Hg）、砷（As）和硒（Se）分别为0.08、0.81和0.20，肝脏中分别为0.09、2.40和0.27；条纹枪鱼肌肉中分别为0.29、0.591和0.27，肝脏中分别为0.12、1.50和0.23。在鲯鳅中，肌肉和肝脏的元素浓度序列均为As > Se > Hg；在条纹枪鱼中，肌肉中顺序为As > Hg > Se，肝脏中为As > Se > Hg。两种鱼类的食用风险商（hazard quotients，HQ）（假设10%的砷为无机态，且以总汞（total Hg）作为甲基汞（methylmercury）的替代指标）均表现为HQHg > HQSe > HQAs。就危害指数（hazard index，HI）而言，鲯鳅所有数值均低于1；而条纹枪鱼中，82.8%的儿童、45.3%的育龄妇女和32.8%的男性其HI值高于1。基于硒健康收益值（HBVSe）评估方法，两种鱼类所有组织中的数值均为正值，表明硒（Se）的摩尔浓度高于汞（Hg）。基于上述评估结果，有必要持续开展监测和膳食风险评估，特别是针对鱼类消费率较高的人群以及弱势群体。

论文解读

一、研究背景与科学问题

鱼类被普遍认为是健康食品，但其可食部分中某些元素的富集可能对消费者产生不良健康效应。硒（Se）作为必需元素，在适宜浓度下可满足机体代谢需求，但浓度过高时则可能产生致死和亚致死效应；同时，鱼体内的硒可拮抗汞（Hg）暴露带来的负面后果。砷（As）和汞（Hg）作为非必需元素，即使在低浓度下也可能影响消费者健康。海洋鱼类中总砷（total As）水平通常高于淡水鱼类，而汞作为影响中枢神经系统的有毒物质，与砷一同被美国毒物与疾病登记署（ATSDR）列入优先物质清单的前三位。

鲯鳅（Coryphaena hippurus）和条纹枪鱼（Kajikia audax）是墨西哥西北部沿海地区消费量排名前十的水产品，且均为海洋顶级捕食者，其体内元素富集状况直接关系到公众健康。然而，加利福尼亚湾地区对这两种鱼类的元素监测并不连续——已有研究多集中于肌肉中汞和硒的定量分析，对肝脏的检测较少，且同时测定砷、汞、硒三种元素并开展健康风险评估的研究更为匮乏。此外，该生态系统还受到矿业、集约农业、对虾养殖、渔业和城市活动等多重污染源的影响。因此，本研究旨在同步测定两种鱼类肌肉和肝脏组织中砷、汞、硒的浓度，并结合墨西哥西北部人群的鱼类消费速率，系统评估其食用健康风险。

二、研究设计与技术方法

研究鱼样于2018年和2019年在墨西哥卡波圣卢卡斯（加利福尼亚湾南部，22°53′ N，109°54′ W）50海里范围内的游钓活动中采集，共获得鲯鳅86尾（雄性40尾、雌性46尾）和条纹枪鱼65尾（雄性32尾、雌性33尾）。研究人员对每尾鱼测定体重、体长和性别，鲯鳅采用叉长（fork length，FL），条纹枪鱼采用下颌叉长（lower jaw fork length，LJFL）。组织样品经冷冻干燥后研磨，采用硝酸消解处理。元素分析方面，汞采用冷蒸气原子吸收分光光度法（CV-AAS），总砷采用氢化物发生原子吸收分光光度法（HG-AAS），硒采用石墨炉原子吸收分光光度法（GF-AAS）测定。质量控制通过标准参考物质（DORM-4鱼肉蛋白和DOLT-5狗鱼肝）进行验证，各元素回收率均令人满意。健康风险评估采用危害商（HQ）和危害指数（HI）模型，并计算硒健康收益值（HBV_Se）以评估硒对汞毒性的保护效应。风险评估中假设10%的砷为无机态，以总汞作为甲基汞的替代指标，参考剂量（RfD）分别为砷0.0003、汞0.0001、硒0.0005 mg/kg体重/天，消费者体重设定为儿童30 kg、育龄妇女65 kg、男性75 kg。

三、研究结果

生物特征与元素浓度分布。 鲯鳅雄性平均叉长和体重（85.5 cm、5.8 kg）高于雌性（77.0 cm、3.7 kg）；条纹枪鱼雌性平均下颌叉长和体重（184.2 cm、33.1 kg）高于雄性（182.5 cm、30.7 kg）。2018年和2019年两个采样年份之间各组织元素浓度无显著差异，数据合并用于风险评估。两种鱼类肌肉和肝脏中汞浓度均与体长和体重呈显著正相关（ρ = 0.408–0.551），表明较大个体积累更多汞。鲯鳅中叉长和体重与肌肉和肝脏中砷浓度呈正相关（ρ = 0.429–0.461），而硒浓度与体型无显著相关。组织间相关性分析显示，鲯鳅肌肉汞与肝脏汞（ρ = 0.554）、肌肉砷与肝脏砷（ρ = 0.656）显著正相关；条纹枪鱼肌肉汞与肝脏汞（ρ = 0.705）、肌肉砷与肝脏砷（ρ = 0.491）、肌肉汞与肝脏硒（ρ = 0.435）、肝脏汞与肝脏硒（ρ = 0.653）均呈显著正相关。

元素浓度水平与种间比较。 鲯鳅肌肉中汞、砷、硒的中位浓度分别为0.08、0.81和0.20 μg/g ww，肝脏中分别为0.09、2.40和0.27 μg/g ww，元素序列为As > Se > Hg。条纹枪鱼肌肉中汞、砷、硒的中位浓度分别为0.29、0.591和0.27 μg/g ww，肝脏中分别为0.12、1.50和0.23 μg/g ww，肌肉中序列为As > Hg > Se，肝脏中为As > Se > Hg。总体而言，条纹枪鱼各组织中的元素浓度高于鲯鳅。与全球其他区域的研究相比，本研究中鲯鳅的汞浓度处于较低水平，与加利福尼亚湾及美国东南沿海的报道值相当。

健康风险评估。 两种鱼类的危害商（HQ）均表现为HQ_Hg > HQ_Se > HQ_As，表明汞对潜在风险的贡献最大。在条纹枪鱼中，汞对危害指数（HI）的相对贡献在三个人群组中均超过97%，鲯鳅中汞的贡献超过93%。就危害指数而言，鲯鳅在所有人群组中HI值均低于1，无健康风险；而条纹枪鱼中，82.8%的儿童、45.3%的育龄妇女和32.8%的男性其HI值高于1，提示存在潜在的非致癌健康风险，儿童群体风险最为突出。

硒汞拮抗评估。 基于硒健康收益值（HBV_Se）的计算，两种鱼类所有组织的HBV_Se值均为正值，表明硒的摩尔浓度高于汞，硒对汞毒性具有潜在保护效应。肝脏组织中的HBV_Se值高于肌肉组织，可能与其在汞解毒和硒–汞复合物形成中的作用有关。

四、讨论与结论

研究人员指出，汞和砷在肌肉中的浓度随鱼体增大而增加，这与甲基汞在长寿生物肌肉中的储存趋势一致。与全球文献数据比较，条纹枪鱼中汞、砷、硒的最高浓度多出现在加利福尼亚湾东南部及太平洋和印度洋的旗鱼类中，而鲯鳅中汞浓度普遍较低。健康风险评估中，危害指数（HI）仅作为筛查手段而非毒性证据，且研究中假设10%的砷为无机态、以总汞替代甲基汞，这些均可能引入不确定性。此外，游钓捕获的鱼类以大型个体为主，并非消费者的唯一鱼类来源，实际暴露水平可能因社会经济因素而异。研究人员强调，硒健康收益值（HBV_Se）的正值表明硒–汞拮抗作用的存在，这在一定程度上缓解了汞的风险担忧，但条纹枪鱼中儿童和育龄妇女群体较高的HI值仍需引起重视。

研究结论： 鲯鳅和条纹枪鱼肌肉中汞和砷的浓度随鱼体增大而升高，较大个体比较小个体积累更多元素。根据消费者体重、消费速率和元素种类，危害商（HQ）顺序为HQ_Hg > HQ_Se > HQ_As，表明汞对两种鱼类食用潜在风险的贡献最大。鲯鳅的危害指数（HI）在所有人群组中均低于1；而条纹枪鱼中HI值高于1的比例在儿童（82.8%）、育龄妇女（45.3%）和男性（32.8%）中均较高。基于硒健康收益值（HBV_Se）方法，两种鱼类肌肉和肝脏中的数值均为正值，提示硒对汞具有潜在保护性拮抗作用。研究人员认为，有必要持续开展监测和膳食风险评估，特别是针对鱼类消费率较高的人群以及墨西哥沿海地区的弱势群体。