《Food Additives & Contaminants: Part A》：Cadmium and lead in hen eggs from cage, barn, and free-range systems: distribution, dietary exposure, and consumer health risk
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鸡蛋被广泛食用，可能贡献镉(Cd)和铅(Pb)等有毒金属的膳食暴露。研究人员测定了在波兰销售的散养、舍饲和笼养系统鸡蛋中的Cd和Pb浓度，并在不同消费场景下评估了相关的非致癌和致癌健康风险。总共分析了74枚商业鸡蛋（分别分析蛋清和蛋黄；分析单元n=148），使
鸡蛋被广泛食用，可能贡献镉(Cd)和铅(Pb)等有毒金属的膳食暴露。研究人员测定了在波兰销售的散养、舍饲和笼养系统鸡蛋中的Cd和Pb浓度，并在不同消费场景下评估了相关的非致癌和致癌健康风险。总共分析了74枚商业鸡蛋（分别分析蛋清和蛋黄；分析单元n=148），使用电热原子吸收光谱法(Electrothermal Atomic Absorption Spectrometry)。针对成人和不同年龄组儿童人群进行了风险评估。为成人评估了三种摄入场景（1–3枚鸡蛋/天）；为2–5岁和6–12岁儿童评估了额外的年龄特异性暴露场景。风险表征包括基于国际推荐参考值的风险商(Hazard Quotient, HQ)、危害指数(Hazard Index, HI)和终身致癌风险(Lifetime Cancer Risk, LCR)。平均Cd和Pb浓度因饲养系统而异，散养鸡蛋中总体水平较高。所有场景下的HQ和HI值均低于1，表明不存在非致癌风险。然而，在各饲养系统和摄入场景中，两种金属的LCR值频繁落在可接受上限范围内（1×10?6 – 1×10?4）。镉在各系统中表现出一致的贡献，而铅显示出更大的变异性。按鸡蛋组分看，Cd主要在蛋清中占优势，Pb主要在蛋黄中占优势，而在全蛋中两者贡献相似。尽管没有样本超过致癌阈值，但LCR值频繁处于警戒范围支持加强监测，特别是在散养生产系统中。
研究背景与问题提出
鸡蛋是全球广泛消费的富含营养的食物，提供高质量蛋白质、必需脂肪酸、胆碱、维生素及矿物质等，对婴幼儿、孕妇、老年人及低收入人群的营养健康具有重要意义。然而，鸡蛋也可能积累饲料、土壤、粉尘或水中的污染物，包括持久性有机污染物、农药及重金属等。镉(Cadmium, Cd)和铅(Lead, Pb)是非必需的重金属，具有明确的毒理学特征，即便在低水平慢性暴露下也存在显著健康风险。Cd主要蓄积于肾脏和骨骼，被国际癌症研究机构(International Agency for Research on Cancer, IARC)列为1类人类致癌物；Pb是强神经毒素，IARC将其列为2A类可能人类致癌物，对儿童神经发育尤为有害。现有监测研究表明，规范生产系统中的鸡蛋Cd和Pb水平通常较低，但在散养或后院养殖且邻近污染土壤、重工业遗址或交通繁忙区域的鸡蛋中常检出较高浓度。此外，消费者不仅直接食用全蛋，还通过加工食品摄入蛋源成分，其产地与饲养系统信息往往缺失，增加了暴露评估的不确定性。目前关于不同饲养系统（笼养cage、舍饲barn、散养free-range）下鸡蛋组分（蛋清albumen、蛋黄yolk）中Cd和Pb分布差异及其对不同人群（成人、儿童）的非致癌与致癌风险的系统性评估仍显不足。因此，研究人员开展了此项研究，旨在测定波兰市场三类饲养系统鸡蛋中Cd和Pb的浓度，评估不同消费场景下成人与儿童的健康风险，为食品安全监测与风险管理提供科学依据。该研究发表于《Food Additives》。
主要关键技术方法
研究人员从波兰零售市场随机购买了74枚商业鸡蛋，其中散养系统35枚、笼养系统19枚、舍饲系统20枚，确保在保质期内并冷藏保存。将每枚蛋的蛋清与蛋黄分离作为独立分析单元，共计148个分析单元。使用电热原子吸收光谱法(Electrothermal Atomic Absorption Spectrometry, ET-AAS)测定湿重基础上的Cd和铅(Pb)浓度。统计分析采用Shapiro–Wilk检验、Levene检验及Kruskal–Wallis H检验等非参数方法。健康风险评估基于国际框架，计算平均日剂量(Average Daily Dose, ADD)、风险商(Hazard Quotient, HQ)、危害指数(Hazard Index, HI)及终身致癌风险(Lifetime Cancer Risk, LCR)，设定成人三种摄入场景（1、2、3枚/天）及儿童（2–5岁、6–12岁）年龄特异性场景，参考剂量(RfD)分别为Cd 0.0010 mg/kg/day、Pb 0.004 mg/kg/day，致癌斜率因子(Cancer Slope Factor, CSF)分别为Cd 0.380 mg/kg/day、Pb 0.0085 mg/kg/day。
研究结果
Concentrations of cadmium (Cd) and lead (Pb) by housing system
全蛋平均Cd浓度为0.009 mg kg?1，笼养最高（0.013 mg kg?1），舍饲次之（0.011 mg kg?1），散养最低（0.007 mg kg?1），但散养蛋黄Cd多低于定量限(Limit of Quantification, LOQ)。全蛋平均Pb浓度为0.204 mg kg?1，散养最高（0.246 mg kg?1），笼养次之（0.216 mg kg?1），舍饲最低（0.170 mg kg?1），全局最大值见于散养（0.509 mg kg?1）。蛋黄Pb均值（0.147 mg kg?1）高于蛋清（0.121 mg kg?1）。63例（85.1%）样本至少一种元素高于LOQ，Pb超标数（43例）远多于Cd（4例），散养Pb全蛋超标最多（21例）。
Comparison between egg white and yolk concentrations
仅在20枚蛋中有配对定量Pb数据，Wilcoxon符号秩检验显示蛋清与蛋黄Pb浓度中位数无显著差异（V=87.0, p=0.522）；Cd仅2对数据，无显著差异（V=0.00, p=0.500）。
Influence of housing system on metal concentrations
Kruskal–Wallis H检验及Bonferroni校正后的Mann–Whitney U检验均显示，各饲养系统间Cd和Pb浓度无统计学显著差异（p>0.05），尽管散养Pb中位数最高、笼养最低。
Health risk assessment of dietary exposure to heavy metals in free-range, barn, and cage-laid egg samples
所有场景与组分的HQ和HI均小于1，表明无非致癌风险。LCR均在可接受范围（1×10?6 – 1×10?4）内，无一超过1×10?4。成人每日3枚场景下，笼养全蛋Cd的LCR最高（1.16×10?5），散养全蛋Pb的LCR最高（4.36×10?6>）。Cd的LCR在系统间差异较大（笼养>舍饲>散养），Pb的LCR系统间较接近。组分上，蛋清Cd的LCR高于Pb，蛋黄Pb的LCR高于Cd，全蛋中两者贡献相近。儿童因体重低，估计风险高于成人但仍低于阈值，2–5岁组最高，6–12岁组居中。要达到LCR=1×10?4需每日约26枚（Cd最重污染蛋）或69枚（Pb最重污染蛋），临床不可行。
讨论部分总结
研究人员讨论指出，Cd水平低且各系统差异不显著，可能与样本未源自高污染热点及ET-AAS定量限较高有关，Cd主要通过饲料转入，笼养依赖商品饲料故Cd略高。Pb在散养蛋中更常定量且均值最高，与土壤接触和环境暴露驱动一致，符合全球研究中散养系统Pb累积更高的共识。蛋黄Pb虽数值上高于蛋清但无统计显著性，可能与低浓度、高变异及基质定量限差异有关，但趋势符合Pb亲脂性。饲养系统无统计显著差异源于组内高变异与环境异质性，非系统本身单一因素。健康风险方面，非致癌风险均无，LCR频繁处警戒上限但未超限，与多数国际研究一致，提示长期低水平暴露仍需关注。儿童体重校正后暴露更高但仍在安全限内。研究优势在于分组分分析与多场景评估，局限在于样本量不均、Cd定量样本少、缺饲料土壤平行分析及零售来源致环境信息缺失。实践上建议将Cd和Pb纳入例行监测，关注散养及组分差异，加强饲料与环境（尤其土壤）管理。结论部分表明，各系统鸡蛋在任何场景均无非致癌风险，但两金属LCR频现可接受范围上限，Cd在蛋清、Pb在蛋黄贡献显著，儿童暴露高于成人但均在安全限内，需持续监测与管理，未来应结合环境基质溯源。
结论部分翻译
在各饲养系统的鸡蛋中，镉和铅浓度在任何评估的消费场景下均不构成非致癌健康风险。然而，两种金属产生的终身致癌风险值均处于可接受范围的上部，且该模式在各饲养系统和鸡蛋组分中一致。镉在蛋清中对风险的贡献较强，而铅在蛋黄中占主导，两种金属在全蛋致癌潜力中的贡献相似，取决于消费水平和生产系统。年龄特异性风险评估进一步表明，由于其体重相对于食物摄入较低，儿童的膳食暴露高于成人。尽管如此，在所有评估的消费场景下，非致癌和致癌风险估计均处于国际接受的安全限值内。尽管没有样本超过致癌基准，但警戒范围内值的频繁出现强调了需要常规监测并积极管理环境和膳食暴露途径。鸡蛋仅构成整体饮食的一个组成部分，因此在评估有毒元素的总摄入量时应考虑来自多种膳食来源的累积暴露。因此，必须通过针对已识别的暴露来源实施预防措施来减少公众的金属暴露。确保鸡蛋安全需要对鸡蛋和饲料中的镉和铅进行持续监测，特别关注环境接触可能增加金属向鸡蛋转移的生产系统。未来的研究应将鸡蛋中的污染物测量与环境基质（包括饲料、土壤和水）结合起来，以改善来源归因。
