《Veterinary Medicine and Science》：Heavy Metal Content of Water Hyacinth (Pontederia (Eichhornia) crassipes) and Its Safe Inclusion Levels in Ruminant, Poultry, and Swine Diets: A Critical Review
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水葫芦（Water Hyacinth, WH）在许多国家构成重大环境挑战。为减少其负面影响，将其用作动物饲料受到广泛关注。然而，关于其安全添加水平的报道并不一致。由于水葫芦的重金属（Heavy Metal, HM）含量随其生长水体水质的不同而异，基于单一研究结
水葫芦（Water Hyacinth, WH）在许多国家构成重大环境挑战。为减少其负面影响，将其用作动物饲料受到广泛关注。然而，关于其安全添加水平的报道并不一致。由于水葫芦的重金属（Heavy Metal, HM）含量随其生长水体水质的不同而异，基于单一研究结果的安全添加水平建议无法广泛可靠应用。本研究对截至2025年发表的水葫芦重金属含量文献进行了综述，并根据重金属含量报道的第95百分位数值（95th percentile）以及NRC（2005）报道的重金属最大耐受量（Maximum Tolerable Limit, MTL），提出了广泛适用的水葫芦在反刍动物、家禽和猪日粮中的安全添加水平。因此，基于这些数值，水葫芦叶可分别添加至反刍动物、家禽和猪日粮的13.5%、9.19%和18.4%，而不会因重金属摄入对动物造成问题。水葫芦地上部（shoot）可添加至牛、绵羊和家禽日粮的17.3%；对于猪，可添加至24.4%。全株水葫芦可安全用于反刍动物和非反刍动物日粮，添加量分别可达6.23%和6.15%。这些建议对于95%已报道水葫芦重金属含量的地区是安全的。
1 引言
水葫芦（Pontederia (Eichhornia) crassipes）是一种自由漂浮的多年生水生植物，具有宽大、厚实、有光泽的卵形叶片，膨大而海绵状的叶柄，以及长而紫黑色的纤维状根系。它通过匍匐茎和种子产生子株，繁殖速度快，易形成密集的漂浮植毡，覆盖水面，减少阳光和空气穿透，导致水体变浅、蒸发量增加，甚至使小型湖泊和池塘干涸，并降低河流和灌溉渠道的流量。为减轻其生态危害，利用水葫芦作为动物饲料受到关注。水葫芦叶含有7.17%至14.5%的干物质（DM），粗蛋白含量为0.93%至17.8%，代谢能为8.29 MJ/kg DM；每公顷每年可产生100至400吨生物量。然而，水葫芦具有积累重金属的特性，并能在污染水体中增强重金属的吸收和转运，这使其作为饲料存在安全隐患。由于不同地区水葫芦重金属含量差异显著，尚无普遍适用的安全添加水平。本研究广泛综述了截至2025年发表的水葫芦重金属含量文献，结合NRC（2005）的最大耐受量，基于重金属含量的第95百分位数，提出了水葫芦在反刍动物、家禽和猪日粮中的安全添加水平。
2 材料与方法
2.1 文献检索与筛选
研究者利用Google Scholar高级搜索引擎，以“heavy metal”为确切短语，并同时包含“Eichhornia crassipes”、“Pontederia crassipes”、“Pontederia (Eichhornia) crassipes”或“water hyacinth”等至少一个词，限定在文章标题中检索，发表年份截至2025年。纳入标准为：任何报道水葫芦重金属含量的学术文献、截至2025年发表、以英文发表。排除标准包括：无定量重金属含量数据、不相关或超出范围、重复文献、非英文文献以及无法获取全文的引文。最终从约160篇结果中筛选出16篇符合条件的研究用于数据提取和后续计算。
2.2 水葫芦最大添加水平的确定
基于水葫芦中铅（Pb）、铁（Fe）、锌（Zn）、汞（Hg）、镉（Cd）、铜（Cu）和锰（Mn）的浓度，确定其在反刍动物、家禽和猪日粮中的最大安全添加水平。各重金属在动物全价日粮中的最大耐受量（MTL）引自NRC（2005）。对于每种重金属，计算阈值（即饲料中该重金属含量刚好达到最大耐受量时的添加百分比），公式为：Threshold
i = MTL
i / C
i,95 × 100%，其中Threshold
i为重金属i对应的添加百分比（%DM），MTL
i为重金属i的最大耐受量（mg/kg DM），C
i,95为水葫芦中重金属i含量的第95百分位数（mg/kg DM）。使用SAS 9.2和Microsoft Excel计算第95百分位数和最大添加百分比（MIP）。最终水葫芦的最大安全添加水平定义为所有重金属中最低的MIP值。
3 结果
3.1 文献筛选结果
通过高级检索，Google Scholar显示约162条结果，实际上列出160条，其中16条符合纳入标准，提取了数据用于MIP计算。多数文献来自Web of Science、Scopus和Google Scholar索引期刊。
3.2 水葫芦的主要重金属含量
水葫芦叶、地上部和全株的铅（Pb）含量范围分别：叶为<0.012~13.6 mg/kg DM，地上部为<0.012~41 mg/kg DM，全株为0.02~162.7 mg/kg DM；第95百分位数分别为13.6、41.0和162.7 mg/kg。铁（Fe）含量范围：叶6.80~4248 mg/kg，地上
