热带淡水肉食性鱼类中的微塑料：可食用组织的污染情况以及一种初步的鱼片风险评分（FRS）框架

《Environmental Pollution》：Microplastics in tropical freshwater carnivorous fish: edible tissue contamination and an exploratory Fillet Risk Score (FRS) framework

　　

Saraswathy Nalatambi | Fauziah Shahul Hamid

马来西亚马来亚大学理学院生物科学研究所，50603 吉隆坡，马来西亚

摘要

淡水鱼类中的微塑料污染对生态系统健康和食品安全构成了新的威胁，然而其在可食用组织中的暴露情况尚未得到充分研究。本研究调查了来自马来西亚雪兰莪河的三种热带淡水肉食性鱼类体内的微塑料积累情况，重点关注器官特异性分布、可食用鱼片的污染程度、颗粒大小与形状组成、聚合物种类以及膳食暴露的相关性。研究人员对鱼鳃、胃、肠道和鱼片组织中的微塑料进行了定量分析，并通过主成分分析、污染负荷指数（PLI）和探索性鱼片风险评分（FRS）进行了评估。结果显示，微塑料存在于所有分析的器官中，证实污染不仅限于胃肠道，还扩散到了可食用组织。其中，直径小于0.5毫米的微塑料颗粒占主导地位；而直径小于0.1毫米的微塑料颗粒的存在表明，在传统评估方法中可能会低估其污染程度。不同类型的微塑料（如纤维、薄膜、碎片和珠状颗粒）在不同器官和物种间的分布存在差异，这表明它们的暴露和滞留途径与摄食行为和组织功能密切相关。拉曼光谱分析鉴定出聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯等聚合物，表明这些微塑料来源于包装废弃物、渔业相关材料及城市基础设施。综上所述，直接测量可食用鱼片中的微塑料含量，并结合形态学特征进行暴露评估，为评估热带淡水系统中的微塑料污染及潜在膳食暴露提供了更为全面的框架。

引言

塑料污染已成为人类世最重要的环境挑战之一。全球每年塑料产量超过4亿吨，塑料废物的破碎导致微塑料（MPs；<5毫米）广泛分布于各种水生生态系统中，从偏远的海洋环境到高度城市化的淡水系统（Geyer等人，2017年；Lambert和Wagner，2018年）。由于微塑料的持久性、微小体积以及吸附疏水性污染物的能力，它们可以通过食物链传递，从而威胁生态系统功能和食品安全（Ali等人，2024年；Mir等人，2025年）。淡水系统尤为脆弱，因为它们直接受到陆地污染的影响，但相关研究相对较少（Bellasi等人，2020年）。最新研究表明，淡水和河口系统是微塑料的重要储存库和传输途径；同时，越来越多的证据表明淡水鱼类对微塑料具有生态毒性，因此需要标准化、基于生物学的微塑料污染评估方法（Dey等人，2025年；Nayak等人，2025年；Ghosh等人，2025年）。在热带地区，这一问题尤为突出，因为快速的城市化、不当的废物管理和集约化农业加剧了微塑料向河流栖息地的泄漏（Jolaosho等人，2025年）。

鱼类被广泛认为是微塑料污染的有效生物指示物，因为它们能够反映周围环境的污染情况，并连接水生污染与人类饮食摄入（Peivasteh-Roudsari等人，2025年；Sun等人，2025年）。尽管已在鱼类肌肉和其他可食用组织中检测到微塑料，但这类研究仍少于针对胃肠道的研究，尤其是在热带淡水系统中。由于肠道内容物可能无法准确反映可食用组织中的污染情况，因此直接分析鱼片组织对于评估膳食暴露风险至关重要（Mohammad Belal Hossain等人，2024年；Sun等人，2025年）。微塑料风险评估主要依赖于浓度指标或污染负荷指数（PLI）等粗略指标（Tomlinson等人，1980年）。虽然这些方法有助于量化污染程度，但它们未能充分考虑影响生物风险的形态学特征。颗粒大小和形状日益被认为是决定生物可利用性、组织渗透性和危害潜力的关键因素。最新研究表明，直径小于0.5毫米的微塑料颗粒在可食用组织中占主导地位，可能对健康构成更大风险；而较大的碎片和珠状颗粒的毒性较低，但在某些物种中仍可能带来风险（Ahmed等人，2023年；Motivarash等人，2024年；Aliya等人，2025年）。值得注意的是，尽管有证据表明较小颗粒更容易在组织间迁移并带来更大风险，但直径小于0.1毫米的微塑料颗粒的生物学特性仍缺乏充分研究（Verdile等人，2025年）。

当前评估方法的另一个局限性是未能充分整合聚合物类型、颗粒大小和形状信息。仅凭浓度和PLI无法完全解释微塑料的危害差异，因为不同形态和聚合物在环境来源、持久性和生物行为上可能存在显著差异。这一问题在肉食性鱼类中尤为突出，因为它们处于较高的营养级，可能更容易受到微塑料及其相关污染物的影响（Pisku?a和Aleksander Astel，2025年）。此外，不同的摄食行为（如底栖或浮游）也可能影响微塑料的暴露途径和器官特异性积累，但针对热带淡水肉食性鱼类的比较研究仍有限（Fang等人，2021年）。

需要强调的是，仅在可食用组织中检测到微塑料并不能直接证明对人体健康的威胁。实际消费者风险取决于本研究未涉及的额外因素，包括消化过程中的微塑料生物可利用性、胃肠道中的滞留或排泄情况、食物加工和烹饪过程中的变化、剂量-反应关系以及人体对微塑料的吸收或清除能力。因此，本文中的鱼片测量结果仅作为潜在膳食暴露的指标，而非确定的健康风险。

本研究通过结合传统的污染指标和基于形态学的评估方法，并引入探索性暴露评分（FRS），填补了这些空白。与以往通过胃肠道负担间接推断可食用组织暴露的研究不同，本研究直接量化了鱼片组织中的微塑料含量，为食品安全评估提供了更可靠的基础。具体而言，研究了不同器官中的微塑料积累情况，重点关注可食用鱼片；详细分析了颗粒的大小和形状分布（包括研究不足的直径小于0.1毫米的颗粒）；确定了聚合物组成以推断可能的污染来源；并评估了颗粒形态、PLI和FRS之间的关系。通过将直接鱼片测量结果与多变量分析、污染强度指标及形态学敏感的筛查方法相结合，本研究为评估热带淡水鱼类中的微塑料污染提供了更为全面的框架，增强了生态风险评估与人类膳食暴露之间的关联。

章节摘录

研究区域和目标物种

采样在马来西亚雪兰莪河的下游段进行，该河流为雪兰莪州和吉隆坡联邦领土提供了约60%的饮用水。下游区域受到多种人为污染源的影响，包括城市径流、工业排放和农业活动（从雪兰莪大坝到马六甲海峡）。

整体器官特异性污染情况

在三种肉食性淡水鱼类的所有分析器官中均检测到了微塑料，证实了广泛的组织水平污染以及明显的器官和物种特异性分布。在C. striata中，肠道中的微塑料含量最高（28.6 ± 5.09 个/克），而鱼鳃和胃中的含量居中（分别为11.9 ± 3.41和10.5 ± 1.80 个/克），鱼片中的含量较低（1.48 ± 0.28 个/克）。在H. nemurus中，微塑料含量也较高。

结论

本研究表明，Channa striata、Hemibagrus nemurus和Plotosus canius体内的微塑料污染具有明显的器官特异性，其中呼吸系统和消化系统中的微塑料含量最高，而可食用鱼片中的含量较低。尽管如此，在鱼片组织中检测到微塑料仍表明，监测淡水鱼类时应直接分析其可食用肌肉组织，而不仅仅是依赖胃肠道负担的推断结果。

CRediT作者贡献声明

Saraswathy Nalatambi：撰写初稿、数据可视化、软件使用、资源准备、方法设计、实验实施、数据分析、概念构建。FAUZIAH Shahul HAMID：审稿与编辑、结果验证、研究监督

未引用参考文献

Belal Hossain等人，2024年；Pisku?a和Astel，2025年。

作者声明没有已知的可能影响本文研究的竞争性财务利益或个人关系。

数据可用性声明

本研究的数据可向通讯作者索取。

在撰写过程中，作者使用ChatGPT（OpenAI）辅助语言润色、句子结构和表达清晰度。该AI工具仅用于提高手稿的可读性和组织性，未生成任何内容、数据解释或科学结论。

在撰写过程中，作者使用ChatGPT帮助整理内容结构。使用该工具后，作者对内容进行了必要的审核和编辑，并对发表文章的内容负全责。

资金来源

本研究未获得任何公共部门、商业机构或非营利组织的资助。

作者声明没有已知的可能影响本文研究的竞争性财务利益或个人关系。