《Toxics》：An Investigation of Heavy Metal Accumulation in Liver and Kidney Tissues of the European Hare (Lepus europaeus P.) in Samples Originating from Intensive Agricultural Environments in Hungary
编辑推荐：
本研究的目的是评估欧洲野兔（Lepus europaeus）肝脏和肾脏组织中17种重金属的浓度随年龄、性别、器官类型和采样区域的变化。此外，研究人员评估了微量元素谱与繁殖参数之间的关系，并强调了其在食品安全方面的潜在意义。年龄相关比较显示，成年个体中Ti、Fe
本研究的目的是评估欧洲野兔（Lepus europaeus）肝脏和肾脏组织中17种重金属的浓度随年龄、性别、器官类型和采样区域的变化。此外，研究人员评估了微量元素谱与繁殖参数之间的关系，并强调了其在食品安全方面的潜在意义。年龄相关比较显示，成年个体中Ti、Fe、Cd和Hg的浓度显著更高，而其余元素未检测到统计学显著差异。所有被调查元素均未发现显著的性别相关差异。相比之下，基于器官的分析揭示了显著差异。肝脏和肾脏之间所有元素的浓度存在显著差异。相关性分析发现在两个器官中，Mn与Zn浓度以及Mn与Cu浓度之间存在正相关。Zn与Cd之间的关系也呈正相关且具有统计学显著性。采样区域之间的比较显示，Cr、Fe、Cu和Mo的浓度无显著空间差异。最大的空间异质性出现在Co、Hg、Pb和Se中，其中Se浓度在几乎所有采样区域之间均存在显著差异。研究结果表明，重金属空间分布图谱高度重叠，提示其为渐变而非急剧分化的地理格局，且具有相似的排放特征。聚类分析和主成分分析（PCA）的结果进一步支持了这一解释。PERMANOVA（置换多元方差分析）分析表明，微量元素谱对胎盘疤痕数量无显著影响。此外，年龄及其与微量元素谱的交互作用对胎盘疤痕数量的变异也未产生可检测的影响。
**论文解读：欧洲野兔肝脏与肾脏组织中重金属积累的农业环境研究**
**研究背景与问题**
在生物圈中，重金属的生物积累主要与人为活动相关，尤其在集约化农业环境中，农药和化肥的使用以及化石燃料的燃烧是主要排放源。随着人口增长、工业化和农业活动的强化，这些有害物质在生物体内以升高浓度不断积累，对自然生态系统和食物链产生负面影响。尽管野味肉在匈牙利并非最广泛消费的肉类，但仍有61%的人口食用野味产品，且每年约3500吨加工野味肉出口至欧盟其他成员国，表明其在食品供应链中具有重要作用。然而，野味肉（尤其是内脏）的消费可能构成重金属暴露的重大风险，野生动物中的污染物水平甚至可能超过家畜。因此，从食品安全和公共卫生角度，对农业生态系统中的可狩猎物种（尤其是具有较长寿命且与人类消费相关的物种）进行重金属污染研究至关重要。欧洲野兔（Lepus europaeus）作为农业景观中重金属污染的潜在生物指示剂，其在匈牙利是最常见的小型狩猎哺乳动物，但过去几十年仅有有限的文献数据，且样本量小、关注重金属种类少。此外，尽管国际研究表明环境污染直接影响野兔的生存和繁殖，且匈牙利种群在过去半个世纪显著下降，其驱动因素仍不明确。本研究旨在通过分析来自匈牙利典型栖息地的野兔器官样本，覆盖17种重金属，并考虑食品安全影响，填补欧洲野兔重金属暴露的知识空白。
**研究内容与结论**
研究人员在2023年狩猎季节收集了163只被射杀的欧洲野兔，从其中获得157个肾脏和159个肝脏样本用于实验室分析。采样地点位于小匈牙利平原（Kisalf?ld）和大匈牙利平原（Nagyalf?ld）的集约化农业景观，这些区域代表了匈牙利欧洲野兔最适宜的栖息地。通过电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定了17种重金属（Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Se, Mo, Sb, Cd, Sn, Hg, Pb）在肝脏和肾脏组织中的浓度，并结合年龄、性别、器官类型和采样区域进行分析。研究还评估了微量元素谱与繁殖参数（胎盘疤痕计数）的关系。主要结论包括：年龄相关比较显示，成年个体中Ti、Fe、Cd和Hg浓度显著高于幼年个体；性别间无显著差异；器官间差异显著，所有元素在肝脏和肾脏中的浓度均不同；Mn与Zn、Mn与Cu在两种器官中呈正相关，Zn与Cd也呈正相关；采样区域间Cr、Fe、Cu、Mo无显著空间差异，而Co、Hg、Pb、Se具有最大空间异质性，且Se浓度在几乎所有区域间差异显著；空间重金属图谱高度重叠，呈渐变模式；PERMANOVA分析表明微量元素谱对胎盘疤痕数量无显著影响，年龄及其交互作用亦无影响。该研究发表在《Toxics》期刊，其重要意义在于证实欧洲野兔可作为农业栖息地重金属污染的有效生物指示剂，并为未来野味肉中重金属食品安全阈值的设定提供科学依据。
**主要技术方法**
样本来源：2023年狩猎季节从匈牙利五个采样区域（Biharkeresztes、Forráskút、Jászberény、Lajta、Rábapordány）收集的163只欧洲野兔，这些区域位于小匈牙利平原和大匈牙利平原的集约化农业景观。关键技术方法包括：使用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定肝脏和肾脏中17种重金属浓度；通过眼透镜干重法将野兔分为11个年龄组；对雌性个体进行胎盘疤痕计数作为繁殖指标；统计方法包括对数线性回归模型（含HC3异方差一致标准误）、广义可加混合模型（GAMM）、Spearman等级相关分析、主成分分析（PCA）、K-means聚类分析、置换多元方差分析（PERMANOVA）以及Welch检验，采用Holm-Bonferroni校正控制多重比较错误。
**研究结果**
**年龄相关差异**：通过对数线性回归模型分析，发现Ti、Fe、Cd和Hg的浓度在成年个体中显著高于幼年个体（p < 0.05），其余元素无显著年龄差异。PCA分析显示年龄组间重金属谱存在部分重叠，但成年个体沿PC2轴具有更大的离散度和极端值，表明年龄对累积模式有一定贡献。PERMANOVA进一步证实10个年龄组间的肾脏重金属谱存在显著差异（p < 0.001），但仅年龄组4和11之间在多重比较校正后存在显著差异，且样本量有限。
**性别差异**：对所有17种元素进行对数线性回归分析，未发现任何元素在雄性和雌性个体间存在统计学显著差异。
**器官间差异**：除Co和Hg外，所有元素在肝脏和肾脏中的浓度均存在显著差异（p < 0.05）。PCA显示两个器官沿PC1轴明显分离，肾脏样本主要位于PC1负值区域，肝脏样本位于正值区域，表明多元微量元素谱在器官间有系统差异。GAMM敏感性分析（使用LOD/2值）证实了器官间差异的稳健性。
**相关性分析**：Spearman相关分析显示，在肝脏中，Mn与Zn（ρ=0.458，p<0.001）、Mn与Cu（ρ=0.251，p=0.001）呈显著正相关；在肾脏中，Mn与Zn（ρ=0.352，p<0.001）、Mn与Cu（ρ=0.503，p<0.001）也呈显著正相关。Zn与Cd在肝脏（ρ=0.167，p=0.035）和肾脏（ρ=0.272，p<0.001）中呈弱至中等正相关。
**空间差异**：Welch检验显示，Cr、Fe、Cu、Mo在采样区域间无显著差异；Ti和Ni空间变异最小；Sb、Zn、Mn变异中等；Cd、V、As变异较高；Co、Hg、Pb、Se变异最大，其中Se在几乎所有区域间均存在显著差异。K-means聚类和PCA分析表明，五个采样区域的重金属谱呈现渐变而非清晰分离的模式，轮廓系数（0.102）较低，指示弱聚类分离。
**繁殖参数与重金属的关系**：对成年雌性个体（n=73）进行PERMANOVA分析，以年龄组、胎盘疤痕数量及其交互作用为自变量，17种重金属为因变量。结果显示，年龄组效应（p=0.060）、胎盘疤痕数量效应（p=0.519）以及交互作用效应（p=0.182）均未达到统计学显著，表明微量元素谱不影响胎盘疤痕数量。
**讨论与结论**
讨论部分指出，本研究中重金属浓度与以往国际研究结果一致，但部分元素（如Hg、Pb、Cd）在匈牙利种群中的水平低于历史数据或某些地区，反映了农药使用禁令等因素的影响。Zn与Cd的正相关支持了二者通过与金属硫蛋白共隔离的生理拮抗机制。空间分析未发现重金属谱的清晰地理分化，表明污染来源相似且排放特征趋于一致。繁殖生物学分析显示，与历史文献相比，繁殖参数未发生变化，因此重金属暴露对繁殖的影响未得到支持，栖息地质量和捕食压力可能是种群限制的主要因素。
结论部分翻译如下：基于研究结果，欧洲野兔可从多个角度作为评估陆地栖息地重金属污染的重要生物指示剂。该物种分布广泛，从西欧到西伯利亚平原和西南亚（伊朗）均有原生分布，且已被引入其他大陆。作为欧洲广泛狩猎的物种，样本采集在后勤上简单可行，可使用标准化方法进行跨地理区域比较评估。鉴于农业景观是承受显著环境压力的生态系统，且该物种与食品安全相关，在此背景下调查重金属暴露尤为重要。此外，显著暴露的存在可能需要对水资源和土壤进行额外的复杂化学分析。研究人员指出，目前没有来自采样点的重金属污染环境监测数据（如土壤、水或植被测量），因此无法建立农业活动与野兔中微量元素积累之间的直接因果关系。研究结果应被解释为基于欧洲野兔生物指示剂作用的集约化农业景观环境状况的指标，而非直接因果关系的证据。尽管如此，此类研究有助于更好地理解重金属的生物积累和生物放大及其生态毒理学效应。目前适用的欧盟委员会法规（EU）2023/915未对野味肉和野味肉制品中的上述重金属设定具体限量。鉴于欧洲野兔（Lepus europaeus）是匈牙利人类消费中最广泛销售的小型狩猎物种，研究结果表明该物种可作为评估农业栖息地重金属污染的重要生物指示剂，本研究结果可为未来野味肉中重金属食品安全阈值的设定提供有价值的科学依据。
