鉛和鎘暴露后蛋雞組織中鉛和鎘的殘留規(guī)律

陳大偉，劉茵茵，王倩倩，蒲俊華，馬麗娜，葛慶聯(lián)，唐修君，高玉時(shí)*

(1.江蘇省家禽科學(xué)研究所，農(nóng)業(yè)部禽類產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室(揚(yáng)州)，江蘇揚(yáng)州 225125；2.揚(yáng)州動(dòng)物疾病預(yù)防控制中心，江蘇揚(yáng)州 225125)

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鉛和鎘暴露后蛋雞組織中鉛和鎘的殘留規(guī)律

陳大偉1，劉茵茵1，王倩倩2，蒲俊華1，馬麗娜1，葛慶聯(lián)1，唐修君1，高玉時(shí)1*

(1.江蘇省家禽科學(xué)研究所，農(nóng)業(yè)部禽類產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室(揚(yáng)州)，江蘇揚(yáng)州 225125；2.揚(yáng)州動(dòng)物疾病預(yù)防控制中心，江蘇揚(yáng)州 225125)

鉛和鎘均在自然界中廣泛分布，是環(huán)境中最為常見的慢性蓄積性化學(xué)毒物，小劑量持續(xù)地進(jìn)入機(jī)體后能逐漸積累而呈現(xiàn)毒害作用。由于人類的各種活動(dòng)，特別是近代工業(yè)的發(fā)展，而使生存環(huán)境受到廣泛的Pb和Cd污染，尤其是金屬冶煉過程工業(yè)“三廢”中排放的Pb和Cd通過食物鏈系統(tǒng)對(duì)人和動(dòng)物的危害日益受到重視[1-2]。重金屬對(duì)人和動(dòng)物的毒害呈多系統(tǒng)和多器官性，并且具有致癌、致畸和致突變的作用，美國毒物管理委員會(huì)(ATSDR)將Cd列為第6位危及人體健康的有害物質(zhì)。環(huán)境中的重金屬不能降解，經(jīng)過監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)環(huán)境中Pb、Cd等重金屬含量呈不斷增高的趨勢(shì)。作為二價(jià)金屬離子，鉛和鎘在生物機(jī)體的作用機(jī)制比較復(fù)雜。研究表明，Pb和Cd聯(lián)合暴露的毒性效應(yīng)存在品種和器官的差異，概括起來主要有協(xié)同效應(yīng)、拮抗效應(yīng)和中間效應(yīng)3種[3-7]。但是，目前有關(guān)鉛和鎘同時(shí)暴露后在家禽體內(nèi)的殘留規(guī)律尚未見報(bào)道。禽產(chǎn)品中重金屬的污染不僅影響其產(chǎn)品的出口貿(mào)易，而且直接影響人體健康。人體長期暴露于重金屬污染物會(huì)引起神經(jīng)系統(tǒng)、肝臟、腎臟等損害[8]。筆者探討了鉛和鎘同時(shí)暴露后蛋雞各組織器官中鉛和鎘的殘留規(guī)律，以期為防止禽產(chǎn)品中重金屬污染和促進(jìn)禽產(chǎn)品質(zhì)量安全提供理論基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1試驗(yàn)對(duì)象。選擇40周齡商品海蘭褐殼蛋雞作為試驗(yàn)對(duì)象。

1.1.2試驗(yàn)地點(diǎn)。試驗(yàn)在農(nóng)業(yè)部家禽品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心(揚(yáng)州)國家家禽生產(chǎn)性能測(cè)定站進(jìn)行。

1.1.3試劑與儀器。ICP-MS質(zhì)譜儀(X series Ⅱ)，購自美國Thermo Scientific公司；氯化鎘(CdCl2)和醋酸鉛(Pb(Ac)2)均為分析純，購自國藥集團(tuán)，含量均大于99%。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)。將120只體重與生產(chǎn)性能基本一致的40周齡海蘭褐殼蛋雞隨機(jī)分為4組，每組3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)10只雞。Cd暴露組在飲水中添加50 mg/L Cd，Pb暴露組在飲水中添加100 mg/L Pb，Pb+Cd暴露組飲水中添加100 mg/L Pb+50 mg/L Cd。對(duì)照組飲用純凈水。試驗(yàn)基礎(chǔ)飼糧根據(jù)《雞飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)(NY/T33-2004)》中蛋雞營養(yǎng)需要配制的常規(guī)玉米-豆粕型飼糧。經(jīng)測(cè)定該飼糧中鉛含量為(0.22±0.012)mg/kg，鎘含量為(0.065±0.003)mg/kg。采用3層全階梯籠養(yǎng)，自由采食和飲水，預(yù)試期7 d，正試期56 d。

1.2.2測(cè)定指標(biāo)和方法。試驗(yàn)結(jié)束，以頸動(dòng)脈放血處死雞只，采集海蘭褐殼蛋雞的胸肌、腿肌、心臟、肝臟、脾臟、腎臟和肌胃。采用微波消解法處理制備樣品，采用ICP-MS法測(cè)定樣品中鉛和鎘含量。

2結(jié)果與分析

2.1蛋雞各組織中的鎘含量由表1可知，Cd暴露組和鉛+鎘聯(lián)合組蛋雞各組織中的鎘含量高低順序?yàn)槟I臟>肝臟>肌胃>脾臟>心臟>腿肌>胸肌。鉛和鎘含量最高的組織是腎臟，含量最高的可食用組織是肝臟。

與Cd暴露組相比，Pb+Cd暴露組各組織除腎臟外，Cd含量均有升高，但差異不顯著(P>0.05)，Cd暴露組腎臟中鎘含量顯著高于Pb+Cd暴露組。

表1　各處理組蛋雞各組織中的鎘含量

注：*表示與對(duì)照組差異顯著(P<0.05)；**表示與對(duì)照組差異極顯著(P<0.01)；#表示與Cd+Pb暴露組差異顯著(P<0.05)；##表示與Cd+Pb暴露組差異極顯著(P<0.01)。

Note：*indicated significant differences compared with control group(P<0.05)；**indicated extremely significant differences compared with control group(P<0.01)；#indicated significant differences compared with Cd+ Pb exposed group(P<0.05)；and##indicated extremely significant differences compared with Cd+ Pb exposed group(P<0.01).

2.2蛋雞各組織中的鉛含量由表2可知，蛋雞各組織中鉛含量從高到低的順序?yàn)槟I臟>肝臟>脾臟>心臟>肌胃>腿肌>胸肌。與單獨(dú)鉛暴露組相比，Pb+Cd聯(lián)合暴露組胸肌和腎臟中的鉛含量顯著降低(P<0.05)，腿肌、心臟、脾臟中的鉛含量顯著升高(P<0.05)，肝臟和肌胃中的鉛含量基本相同。與對(duì)照組相比，鉛暴露組蛋雞各組織中的鎘含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05)；鎘暴露組蛋雞各組織中鉛含量差異不顯著。

表2　各處理組蛋雞各組織中的鉛含量

注：##表示與Cd+Pb暴露組差異極顯著(P<0.01)。

Note：##indicated extremely significant differences compared with Cd+ Pb exposed group(P<0.01).

3討論與結(jié)論

鉛和鎘是畜禽肉衛(wèi)生檢測(cè)的重要指標(biāo)，國家通過法律的形式規(guī)定了食品中鉛和鎘的限量標(biāo)準(zhǔn)[9]。鉛和鎘的毒性較強(qiáng)，鉛的毒性作用主要表現(xiàn)在其對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)、造血器官、骨骼和腎臟的損害。鎘在體內(nèi)半衰期為16～31年，在脾、毛發(fā)、甲狀腺、胰等有一定的蓄積。鎘對(duì)動(dòng)物生長具有明顯的毒害作用，鎘被動(dòng)物吸收后主要與金屬硫蛋白結(jié)合，貯存于骨骼、肝和腎中。

不同類型的家禽組織中重金屬含量差異較大。該研究結(jié)果表明鎘暴露后蛋雞腎臟和肝臟中鎘含量遠(yuǎn)高于其他組織。這主要因?yàn)殒k進(jìn)入機(jī)體后，促進(jìn)和誘導(dǎo)了金屬硫蛋白合成，使金屬離子與硫蛋白合成穩(wěn)定的金屬硫蛋白，將具有活性的或毒性的金屬離子轉(zhuǎn)化或束縛成相對(duì)穩(wěn)定的形式。進(jìn)入動(dòng)物體的鎘形成金屬硫蛋白后，可長期蓄積在肝臟和腎臟。鉛的蓄積性弱于鎘，因而肝腎的鉛含量遠(yuǎn)低于鎘含量[10]。鉛和鎘同時(shí)暴露組蛋雞腎臟中鎘含量低于鎘暴露組，這一方面可能由于鉛和鎘在腎小管中的吸收存在競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，另一方面也可能由于鉛和鎘在腸上皮的吸收中也存在相互干擾。鉛暴露后蛋雞組織中的鎘含量高于對(duì)照組，這可能是由于鉛暴露后引起的氧化應(yīng)激誘導(dǎo)了各組織中的金屬硫蛋白表達(dá)，金屬硫蛋白表達(dá)量增加，由于其對(duì)鎘的親和力較強(qiáng)，反之促進(jìn)了飼料中微量鎘在蛋雞體內(nèi)的蓄積。鉛和鎘在家禽體內(nèi)的相互具體作用機(jī)制還需要深入研究。

家禽鉛、鎘同時(shí)暴露后的殘留在各組織的表現(xiàn)不同，腎臟鉛和鎘同時(shí)暴露，鉛和鎘呈競(jìng)爭(zhēng)拮抗效應(yīng)；肝臟、脾臟同時(shí)

暴露，鉛和鎘殘留呈一定的協(xié)同效應(yīng)。其他組織中的殘留則呈中間效應(yīng)。在食用整雞的過程中應(yīng)盡量將雞只的腎臟清理干凈，并應(yīng)盡可能避免攝入禽類腎臟。肌胃作為家禽的研磨器官，與飼料、飲水中的重金屬接觸比較充分，處理過程中應(yīng)避免內(nèi)容物的污染，去除雞內(nèi)臟后應(yīng)充分清洗。

參考文獻(xiàn)

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摘要[目的] 探討鉛和鎘聯(lián)合暴露后蛋雞各組織器官中鉛和鎘的殘留規(guī)律。[方法] 將120只40周齡海蘭褐殼蛋雞隨機(jī)分為4組，對(duì)照組飲用純凈水，Cd暴露組在飲水中添加50 mg/L Cd，Pb暴露組在飲水中添加100 mg/L Pb，Pb+Cd暴露組在飲水中添加100 mg/L Pb 和50 mg/L Cd，探討蛋雞各組織器官中鉛和鎘的殘留規(guī)律。[結(jié)果] 與Cd暴露組相比，Pb+Cd暴露組除腎臟外各組織中的鎘含量均有升高，但差異不顯著(P>0.05)；Cd暴露組腎臟中鎘含量顯著高于Pb+Cd暴露組。與Pb暴露組相比，Pb+Cd暴露組胸肌和腎臟中鉛含量顯著降低(P<0.05)，而腿肌、心臟、脾臟中鉛含量顯著升高(P<0.05)，肝臟和肌胃中鉛含量則基本相當(dāng)。與對(duì)照組相比，Pb暴露組各組織中的鎘含量顯著升高(P<0.05)，而Cd暴露組蛋雞各組織中鉛含量差異不顯著。[結(jié)論] 鉛和鎘在家禽體內(nèi)沉積存在復(fù)雜的交互作用。該研究可為促進(jìn)禽產(chǎn)品質(zhì)量安全提供理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞鉛；鎘；蛋雞；殘留規(guī)律

Residual Laws of Lead and Cadmium in the Tissues of Laying Hens after Exposure to Lead and Cadmium

CHEN Da-wei1, LIU Yin-yin1, WANG Qian-qian2, GAO Yu-shi1*et al(1. Laboratory of Quality and Safety Risk Assessment for Poultry Products of Ministry of Agriculture(Yangzhou), Jiangsu Institute of Poultry Science, Yangzhou, Jiangsu 221003; 2. Yangzhou Center for Animal’s Disease Prevention and Control, Yangzhou, Jiangsu 225125)

Abstract[Objective] To discuss the residual laws of cadmium (Cd) and lead (Pb) in the tissues of laying hens after combined exposure of Pb and Cd. [Method] 120 40-week-old Hyline Brown laying hens were randomly divided into 4 groups. The laying hens were drunk with purified water. 50 mg/L Cd was added in the drinking water in Cd exposure group, 100 mg/L Pb was added in the drinking water in Pb exposure group, and 100 mg/L Pb and 50 mg/L Cd were added in the drinking water in combined exposure group of Pb+Cd. The residual laws of Pb and Cd in the tissues of laying hens were discussed. [Result] Compared with Cd exposure group, Cd content in the tissues of laying hens except kidney increased in combined exposure group of Pb+Cd, but there was no significant difference(P>0.05). Cd content in the kidney of laying hens in Cd exposure group was significantly higher than that in combined exposure group of Pb+Cd. Combined with Pb exposure group, Pb content in the breast muscle and kidney of laying hens in combined exposure group of Pb+Cd was significantly decreased(P<0.05), Pb content in the leg muscle, heart and spleen was significantly increased, and Pb content in the glandular stomach and liver was almost the same. Combine with control group, Cd content in all tissues of laying hens in Pb exposure group significantly increased(P<0.05), and Pb content in the tissues of laying hens in Cd exposure group had no significant difference with control group. [Conclusion] Cadmium and lead deposited in poultry have complex interaction. The research can provide theoretical basis for promoting the quality and safety of poultry products.

Key wordsLead；Cadmium；Laying hens；Residual laws

收稿日期2015-12-04

作者簡介陳大偉(1983- )，男，江蘇沭陽人，助理研究員，博士，從事禽產(chǎn)品質(zhì)量安全研究。*通訊作者，研究員，博士，碩士生導(dǎo)師，從事家禽品質(zhì)調(diào)控與評(píng)價(jià)和質(zhì)量安全研究。

基金項(xiàng)目2015年國家農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估項(xiàng)目(GJFP2015008)；江蘇省家禽科學(xué)研究所博士基金項(xiàng)目(JQ201201)；江蘇省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(BK20131235)。

中圖分類號(hào)S 851.34+7

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)0517-6611(2016)01-031-02