厄瓜多尔海产品有毒金属暴露：关键商业物种的膳食暴露与风险特征

《Foods》：Toxic Metal Exposure from Ecuadorian Seafood: Dietary Exposure and Risk Characterization Across Key Commercial Species

　　

摘要：海产品是厄瓜多尔饮食的重要组成部分，尤其在沿海地区；然而，人为活动引起的污染引发了对人类暴露于有毒金属的关注。本研究定量检测了在基多和曼塔购买的虾（Protrachypene precipua）、虾-螯虾（Litopenaeus vannamei）、蓝枪鱼（Makaira nigricans）和太平洋丝鲱（PTH；Opisthonema sp.）中的镉（Cd）、钴（Co）、铅（Pb）和总汞（THg）。共分析了71份样品，采用原子吸收光谱法（火焰法和石墨炉法）和冷蒸气原子荧光光谱法。不同物种间观察到明显的金属积累模式：蓝枪鱼表现出显著升高的THg浓度（1117.7 μg/kg），符合生物放大过程，而虾-螯虾显示出最高的Cd水平（67.5 μg/kg）。所有样品中Pb和Co浓度均低于相应的定量限。所有可检出的Cd和THg浓度均低于食品法典委员会和欧盟法规规定的最高限量。基于危险商数（HQ）的风险特征表明，在所有人口群体和平均及最大消费情景下，蓝枪鱼的THg摄入量均超过安全阈值（HQ > 1）。此外，在最大暴露情景下，食用虾、虾-螯虾和PTH的幼儿和儿童也观察到HQ值高于1。相比之下，所有海产品和人群组的Cd暴露均保持在关注水平以下。总体而言，蓝枪鱼是潜在汞暴露的主要贡献者，尤其是在年轻消费者中。

厄瓜多尔海产品有毒金属暴露研究解读

1. 研究背景与目的

海产品是厄瓜多尔饮食的核心组成部分，尤其对沿海居民而言，其不仅提供优质蛋白和必需微量营养素，也是国家经济的重要支柱，其中虾类更是关键的出口商品。然而，采矿、石油开采、农业及城市污水排放等人类活动的加剧，引发了人们对海产品化学安全性的担忧。有毒金属如总汞（THg）、铅（Pb）和镉（Cd）因其持久性、沿食物网的生物累积与生物放大潜力，以及对人体多器官系统的毒性效应而备受关注。尽管已有研究记录了厄瓜多尔部分商业鱼类和贝类中的金属污染，但对于该国广泛消费的虾类、虾-螯虾、蓝枪鱼和太平洋丝鲱（PTH）等特定物种的有毒金属含量及其对人体健康风险的综合性评估仍十分有限。特别是针对厄瓜多尔养殖和捕捞的虾类品种的有毒金属数据尤为稀缺。因此，本研究旨在量化这些关键商业海产品中的Cd、Co、Pb和THg浓度，评估不同年龄人群通过膳食摄入这些金属的暴露水平，并表征其潜在的非致癌健康风险，以填补这一知识空白并为制定消费建议提供科学依据。

2. 研究方法概述

研究人员于2024年至2026年间，从厄瓜多尔基多市的零售市场和超市收集了24份去头虾、20份去头虾-螯虾、16份蓝枪鱼肌肉样品，并从曼塔市露天市场收集了11份PTH样品，共计71份。样品经冷冻干燥、研磨后，采用微波辅助酸消解进行前处理。随后，利用石墨炉原子吸收光谱法（GFAAS）测定Cd和Pb，火焰原子吸收光谱法（FAAS）测定Co，冷蒸气原子荧光光谱法（CVAFS）测定THg。为确保准确性，使用了标准参考物质（DORM-5和SPIN-1）和加标回收实验进行质量控制。对于低于定量限的数据，Cd和THg采用左删失数据处理方法（设为? LOQ），而Co和Pb因全部低于LOQ而未纳入暴露评估。暴露评估通过计算估计每日摄入量（EDI）和危险商数（HQ）进行，其中EDI基于金属浓度、不同年龄段（幼儿、儿童、青少年、成人）的体重和海鲜摄入率计算，HQ则为EDI与口服参考剂量（RfD）的比值。

3. 研究结果

3.1 金属含量分析

研究结果显示，不同物种间有毒金属的积累呈现清晰的生态分布格局。蓝枪鱼的总汞（THg）浓度极高，平均值接近或超过1000 μg/kg，这与其作为顶级海洋捕食者、寿命长且以鱼类为食的特性一致，促进了汞的生物放大作用。尽管如此，其最高浓度（1117.7 μg/kg）仍低于食品法典委员会对枪鱼属物种设定的甲基汞（MeHg）最高限量（1700 μg/kg）。相反，PTH、虾和虾-螯虾的THg水平较低，其中虾的含量最低。统计分析显示，THg浓度在不同物种间存在显著差异，蓝枪鱼显著高于其他物种，而虾和虾-螯虾之间也存在显著差异。

对于镉（Cd），虾-螯虾的平均浓度最高（19.5 μg/kg），并包含数据集中的最高单一值（67.5 μg/kg）。虽然甲壳类动物倾向于在肝胰腺中富集Cd，但本研究中该器官已被去除。所有样品的Cd浓度均远低于欧盟对甲壳类动物设定的500 μg/kg的最高限量。蓝枪鱼和PTH的Cd水平也处于较低范围。统计结果表明，虾-螯虾与蓝枪鱼、PTH及虾之间的Cd浓度存在显著差异。

铅（Pb）和钴（Co）在所有样品中的浓度均低于方法的定量限（分别为55.8 μg/kg和558.1 μg/kg），因此未能识别出物种特异的积累模式。

3.2 人体健康暴露评估

镉（Cd）的暴露评估显示，所有海产品在不同年龄组下的估计每日摄入量（EDI）均远低于参考剂量（RfD），导致危险商数（HQ）值均远低于1，最高值仅为0.410（幼儿食用虾-螯虾的最大摄入情景）。这表明在当前消费模式下，通过食用这些海产品导致的Cd暴露风险极低。

总汞（THg）的暴露情况则截然不同。蓝枪鱼在所有年龄组和消费情景下都呈现出最高的暴露估计。在平均暴露情景下，THg的HQ值从成人的14.12到幼儿的41.54不等，均远超安全阈值1。在最坏情景（最大浓度）下，幼儿的HQ值甚至高达67.79。这表明食用蓝枪鱼存在显著的非致癌健康风险。此外，在最大消费情景下，食用虾、虾-螯虾和PTH的幼儿和儿童，其HQ值也出现了超过1的情况，提示在极端高消费情况下，这些相对低汞的海产品也可能对敏感人群构成风险。研究强调，幼儿和儿童由于其较高的单位体重代谢率和未成熟的解毒系统，对有毒金属更为敏感，因此表现出最高的EDI和HQ值。

4. 总结与讨论

本研究发现，蓝枪鱼是总汞（THg）暴露的主要贡献者，对所有人群，尤其是儿童，构成了持续的健康风险。因此，研究人员建议限制大型掠食性鱼类的消费。相比之下，虾、虾-螯虾和PTH的THg风险极低，而所有海产品的Cd暴露均远低于安全限值。由于Pb和Co在所有样品中均未达到定量限，其膳食暴露被认为很低。本研究首次提供了关于厄瓜多尔虾类和虾-螯虾中有毒金属含量的关键数据，填补了这一领域的认知空白。研究的局限性在于缺乏最新的厄瓜多尔各地区海产品消费量的国家数据，这可能影响暴露评估的精确性。未来需要对包括甲壳类在内的更多分类群进行持续监测，以确保消费者安全。