埃及常见食用海鱼中重金属暴露相关的致癌与非致癌健康风险

《Scientific Reports》：Carcinogenic and non-carcinogenic health risks associated with heavy metal exposure in commonly consumed marine fish in Egypt

　　

本研究旨在量化从埃及曼苏拉当地鱼市场于2023年8月至2024年3月期间十个采样点采集的250份鱼样本（包括鲻鱼、沙丁鱼和鲭鱼）中汞（Hg）、砷（As）、铅（Pb）和镉（Cd）的水平。与以往主要关注金属浓度的研究不同，本研究评估了普通人群（57.09克/天）和高鱼消费人群（200克/天）的致癌与非致癌健康风险。金属浓度采用原子吸收分光光度法测定，方法准确性通过认证标准物质（CRMs）验证，回收率为95.5%–100.6%。Hg、As、Pb和Cd的平均浓度（μg/g湿重）分别为：鲻鱼中0.313、2.13、0.194和0.018（As > Hg > Pb > Cd）；沙丁鱼中0.131、1.65、0.472和0.021（As > Pb > Hg > Cd）；鲭鱼中0.196、0.98、0.370和0.025（As > Pb > Hg > Cd）。鲻鱼中Hg和As浓度显著较高，而沙丁鱼中Pb浓度最高，鲭鱼中Cd浓度最高。根据联合国粮食及农业组织（FAO）、埃及标准化和质量组织（EOS）以及澳大利亚新西兰食品标准局（FSANZ）设定的最大允许限量（MPLs），Hg超标样本比例为9%–20%，As为22%–56%，Pb为20%–58%。对于普通人群，仅鲻鱼中Hg的估计每日摄入量（EDI）超过了暂定每日可耐受摄入量（PTDIs），而高鱼消费人群中大多数金属的EDI超过了安全阈值。Hg和As的目标危害商数（THQ）超过1.0，鲻鱼、沙丁鱼和鲭鱼的总目标危害商数（TTHQ）在普通人群中分别为8.4、5.7和4.35，在高鱼消费人群中分别为29.43、19.84和15.26，表明存在潜在的非致癌健康风险。此外，As的癌症风险（CR）范围为1.20E?03至9.14E?03，超过了可接受的安全阈值1.0E?04，而Pb和Cd的癌症风险在安全限值内。相对较高的金属浓度可能反映了影响水生生态系统的人为污染和其他环境输入，强调了定期监测和控制污染源以减少污染并保护公众健康的必要性。

**论文解读：埃及常见食用海鱼中重金属暴露的健康风险评估**

**研究背景与问题**

鱼类是优质蛋白质、多不饱和脂肪酸（PUFAs）及多种矿物质的重要来源，对心血管和大脑健康有益。埃及作为非洲主要渔业生产国，人均鱼类消费量达20.84公斤/年（2022年），其中鲻鱼（Mugil cephalus）、沙丁鱼（Sardinella aurita）和鲭鱼（Scomber scombrus）因价格低廉、营养丰富而广泛消费。然而，水生环境中的重金属（HMs）污染——包括汞（Hg）、砷（As）、铅（Pb）和镉（Cd）——可通过食物链在鱼类组织中生物富集，对人体健康构成威胁。这些重金属被美国毒物与疾病登记署（ATSDR）列为十大最危险物质，其慢性暴露可导致神经损伤、肾脏疾病、肝脏损伤及癌症。尽管已有研究关注埃及鱼类中重金属浓度，但多数未系统评估不同消费水平人群的致癌与非致癌健康风险，且缺乏对市场销售鱼类中多种金属的综合风险评估。因此，研究人员开展本研究，旨在量化曼苏拉市常见食用海鱼中Hg、As、Pb和Cd的含量，并基于普通人群和高鱼消费人群的摄入量，评估其致癌与非致癌健康风险。该论文发表于《Scientific Reports》。

**关键技术方法**

本研究采用的主要技术方法包括：（1）原子吸收分光光度法（AAS），其中Hg和As通过无火焰系统（氢化物发生-冷蒸气技术）测定，Pb和Cd通过火焰原子吸收分光光度法测定；（2）分析方法验证，包括校准曲线线性（R2=0.999）、检测限（LOD）和定量限（LOQ）计算、加标回收率（95.5%–98.6%）以及使用认证标准物质（CRM，DOLT-5，犬鱼肝）验证准确性（回收率95.5%–100.6%）；（3）健康风险评估，包括估计每日摄入量（EDI）、目标危害商数（THQ）、总目标危害商数（TTHQ）和癌症风险（CR）的计算，参照美国环保署（USEPA）指南。样本于2023年8月至2024年3月从埃及曼苏拉市东部六个零售鱼摊采集，共250份（鲻鱼50份、沙丁鱼100份、鲭鱼100份），包括进口冷冻鲭鱼（主要来自挪威和荷兰）。

**研究结果**

**重金属浓度**：三种鱼类肌肉组织中，As的平均浓度最高，Cd最低。鲻鱼中Hg和As浓度显著高于其他物种（P<0.05），沙丁鱼中Pb浓度最高，鲭鱼中Cd浓度最高。Spearman秩相关分析显示，鱼类体长和体重与重金属浓度无显著相关性（P>0.05）。

**与最大允许限量（MPLs）比较**：Hg超标比例：鲻鱼20%、沙丁鱼9%、鲭鱼12%（FAO/EOS标准0.5 μg/g）；As超标比例：56%（鲻鱼）、41%（沙丁鱼）、22%（鲭鱼）（FSANZ标准2.0 μg/g）；Pb超标比例：20%（鲻鱼）、58%（沙丁鱼）、45%（鲭鱼）（FAO标准0.3 μg/g）；所有样本Cd浓度均低于埃及标准（0.05–0.10 μg/g）。

**估计每日摄入量（EDI）**：对于普通人群（57.09 g/天），仅鲻鱼中Hg的EDI（2.55E-04 μg/g bw/天）超过暂定每日可耐受摄入量（PTDI，2.30E-04 μg/g bw/天），达111%；其他金属EDI均低于安全阈值。对于高鱼消费人群（200 g/天），所有鱼类中Hg的EDI均超标（鲻鱼388.7%、沙丁鱼162.6%、鲭鱼243.5%），鲻鱼和沙丁鱼中As的EDI超过基准剂量水平（BMDL，3.00E-03 μg/g bw/天），沙丁鱼和鲭鱼中Pb的EDI超过BMDL（6.30E-04 μg/g bw/天）。

**非致癌风险（THQ和TTHQ）**：Hg和As的THQ值在所有鱼类和消费水平下均超过1.0，表明存在潜在非致癌健康风险；Pb和Cd的THQ均低于1.0。TTHQ值（四种金属总和）在普通人群中：鲻鱼8.4、沙丁鱼5.7、鲭鱼4.35；在高鱼消费人群中：29.43、19.84、15.26，均远超1.0，提示累积暴露风险显著。

**致癌风险（CR）**：As的CR值在所有鱼类和消费水平下均超过1.0E-04（可接受上限），普通人群中为1.20E-03至2.61E-03，高鱼消费人群中为4.20E-03至9.14E-03，表明存在潜在致癌风险。Pb和Cd的CR值均低于1.0E-04，处于安全范围。

**总结与结论**

讨论部分指出，重金属浓度差异可能与鱼类食性、栖息地、水质及生态因素有关；鲻鱼作为底栖杂食性鱼类，其As和Hg含量较高，而沙丁鱼作为浮游食性鱼类，Pb含量较高。研究还指出，高鱼消费人群面临更高的健康风险，尤其是Hg、As和Pb的摄入超限。研究局限性包括：未考虑烹饪对金属浓度的影响（可能因水分损失而浓缩），以及未进行As的形态分析（总As中无机As仅占0.02%–11%，但致癌风险主要来自无机As，因此可能高估风险）。

**结论**：本研究表明，埃及曼苏拉市销售的鲻鱼、沙丁鱼和鲭鱼样本中重金属含量较高，其中As水平最高，Cd最低。多数样本超过As和Pb的允许限量。Hg在鲻鱼中含量最高，Pb在沙丁鱼中最高，Cd在鲭鱼中最高。普通人群通过食用这些鱼类摄入的金属EDI除鲻鱼中Hg外均低于安全限值；但高鱼消费人群中，所有鱼类的Hg、鲻鱼和沙丁鱼中的As、沙丁鱼和鲭鱼中的Pb均超标。Hg和As的THQ以及三种鱼类的TTHQ均大于1.0，表明存在非致癌健康风险；As的CR值超过1.0E-04，提示潜在致癌风险。因此，需持续监测市售海鱼中重金属污染，加强污染源管控，并提高公众安全消费意识，以保护公众健康。