沿海鱼类中的环境铅（Pb）污染：印度尼西亚南苏门答腊的组织特异性生物累积、组织病理学及健康风险评估

《Toxicology Reports》：Environmental Lead (Pb) Contamination in Coastal Fish: Tissue-Specific Bioaccumulation, Histopathology, and Health Risk Assessment in South Sumatra, Indonesia

　　

沿海水生环境中的铅（Pb）污染已成为重要的环境问题，因其对海产品安全和公共健康的潜在影响。本研究调查了从印度尼西亚南苏门答腊Sungsang IV鱼类收集者处获得的Lutjanus russellii和Eleutheronema tetradactylum的鳃、肝脏和肌肉组织中Pb的分布。此外，还评估了组织病理学改变以及与鱼类消费相关的潜在人类健康风险。重金属分析采用湿酸消化法，随后进行原子吸收分光光度法（AAS），而组织损伤评估采用苏木精-伊红（H&E）染色技术。人类健康风险评估包括计算估计每日摄入量（EDI）、目标危害商数（THQ）、危害指数（HI）和目标癌症风险（TR）。结果表明，L. russellii中Pb累积在鳃中最高，其次是肝脏和肌肉组织。相反，在E. tetradactylum中，肝脏显示最高的Pb累积，其次是鳃和肌肉组织。两种物种的可食用肌肉组织中测得的Pb浓度仍低于FAO/WHO标准规定的最大允许限。显微镜检查显示了几种组织病理学异常，包括水肿、坏死、增生和炎症细胞浸润。计算出的EDI、THQ和HI值表明，目前食用这些鱼类不会造成显著的非致癌健康风险。然而，L. russellii的TR值略超USEPA建议阈值，提示可能长期接触存在致癌担忧。这些发现强调了定期监测沿海生态系统重金属污染以维护海产品安全和保护当地社区的重要性。

**论文解读：沿海鱼类铅污染的组织特异性生物累积、组织病理学及健康风险评估**

**研究背景与问题**
铅（Pb）是一种非必需的重金属，具有持久性、毒性和生物累积性，广泛用于电池、电缆涂层、燃料添加剂等工业领域。沿海地区由于航运、港口作业、船舶维护、金属工业及生活污水排放等人为活动，导致Pb浓度升高，威胁水生生物及海产品安全。鱼类作为沿海社区的主要蛋白质来源，其体内Pb的累积可能通过食物链传递至人类，引发神经系统、肾脏、血液系统等慢性毒性效应。当前研究需明确Pb在鱼类组织中的分布模式、引起的组织病理学改变，以及对人类健康的风险，以支撑可持续的沿海生态系统管理和食品安全监管。

**研究目的与内容**
研究人员选取印度尼西亚南苏门答腊Sungsang沿海水域的两种商业及生态重要性鱼类——Lutjanus russellii（红笛鲷）和Eleutheronema tetradactylum（四指马鲅），系统评估其鳃、肝脏和肌肉组织中Pb的组织特异性生物累积，通过组织病理学检查揭示毒性损伤，并基于美国环保署（USEPA）框架计算估计每日摄入量（EDI）、目标危害商数（THQ）、危害指数（HI）和目标癌症风险（TR），综合评价人类健康风险。该研究旨在阐明环境污染、生物响应与食品安全之间的关联，为区域管理提供科学依据。论文发表在《Toxicology Reports》。

**主要技术方法**（不超过250字）
样本来源：从印度尼西亚南苏门答腊Sungsang IV的鱼类收集者处获取两种鱼类各3尾（体重约500g）。
关键技术：
1. 重金属分析：采用湿酸消化法（HNO₃、HCl）处理干燥组织，通过原子吸收分光光度法（AAS）在283.3 nm波长测定Pb浓度，校准曲线R²=0.9995，回收率100.54%，定量限（LOQ）5 ppb。
2. 组织病理学：用Bouin固定液固定组织，经梯度乙醇脱水、石蜡包埋，切片5 μm，苏木精-伊红（H&E）染色，光学显微镜观察（40×物镜）。
3. 健康风险评估：计算EDI、THQ、HI和TR，参考USEPA推荐参数（暴露频率365天/年，暴露期70年，日均摄食量24.7 g/人，平均体重61.4 kg，Pb口服参考剂量RfD=0.004 mg/kg/day，癌症斜率因子CSFO=8.5 mg/kg/day）。

**研究结果**
**3.1 形态学特征**
L. russellii体长32.5–46.5 cm，体重约500 g，具侧线以上深褐色横纹和软鳍下方黑斑，为底栖珊瑚礁/红树林种，食性为肉食性（小鱼、甲壳类）。E. tetradactylum体长31.5–48 cm，体重约500 g，具4条延长胸鳍丝，体色银灰，背鳍分两段，为底栖至半远洋种，栖息于浑浊沙泥水域，捕食虾类和小鱼。两种鱼类均为广盐性，适应河口环境。

**3.2 组织特异性铅（Pb）生物累积**
平均Pb浓度（mg/kg）：L. russellii鳃（0.264±0.081）>肝脏（0.159±0.021）>肌肉（0.023±0.005）；E. tetradactylum肝脏（0.187±0.037）>鳃（0.144±0.018）>肌肉（0.116±0.001）。统计分析显示种内器官间无显著差异（ANOVA，P>0.05）。两种鱼肌肉Pb浓度均低于FAO/WHO最大允许限（0.30 mg/kg）。差异归因于栖息习性：L. russellii底栖接触沉积物，E. tetradactylum活动范围更广，减少沉积物Pb暴露。肝脏高累积反映其解毒功能（金属硫蛋白结合），鳃直接接触水相Pb，肌肉因代谢活性低而累积最少。

**3.3 鱼类器官组织病理学改变**
- **肝脏**：L. russellii和E. tetradactylum均出现胆管扩张、淋巴细胞浸润和坏死，E. tetradactylum炎症反应更广泛。损伤源于Pb毒性导致肝细胞膜破坏和细胞死亡。
- **鳃**：两种鱼均出现上皮水肿、上皮坏死和板层增生；E. tetradactylum额外出现板层融合，为最严重且不可逆的损伤，显著降低气体交换效率。损伤表征慢性接触有毒物质的适应性/病理反应。
- **肌肉组织**：两种鱼均出现基质水肿和坏死，E. tetradactylum水肿更广泛，影响肌肉收缩功能和肉质。与正常肌肉（紧密排列纤维、最小间隙）对比，组织结构明显紊乱，反映环境胁迫。

**3.4 人类健康风险评估**
EDI值：L. russellii 0.0036 mg/kg/day，E. tetradactylum 0.0006 mg/kg/day，均低于FAO/WHO参考值（0.025 mg/kg/day）。THQ值分别为0.0009和0.0001，HI值对应相同，均远低于阈值1，表明当前无显著非致癌风险。TR值：L. russellii 3.0752×10^-5（略超USEPA建议范围10^-6–10^-4），E. tetradactylum 5.8131×10^-6（在可接受范围内）。L. russellii的TR超标提示长期持续接触可能引发潜在致癌担忧，但总体风险可接受。研究局限性：样本量较小（每种鱼3尾），结果需谨慎解读，建议扩大样本和时空范围。

**结论与讨论**
讨论部分指出，Pb浓度在肌肉中低于限值，但Pb为累积性毒物，长期暴露仍可损害神经、肾脏、血液系统，尤其对儿童敏感。组织病理学损伤证实了Pb的毒性效应，E. tetradactylum的鳃板层融合提示其耐受阈值较低。健康风险参数显示非致癌风险低，但L. russellii的TR略超阈值，强调了持续监测水质和海产品安全的必要性。研究结论：Sungsang沿海地区L. russellii和E. tetradactylum肌肉中Pb浓度低于限值，安全可食用；L. russellii的Pb累积以鳃最高，E. tetradactylum以肝脏最高，反映种间代谢和栖息差异；组织病理学观察到鳃、肝、肌肉出现水肿、坏死、板层增生和炎症细胞浸润，E. tetradactylum损伤更严重；EDI、THQ、HI均在安全范围，但L. russellii的TR略超USEPA推荐值，建议持续监测该区域水质和海产品安全。