野生與養(yǎng)殖中華鱉體內(nèi)重金屬蓄積特征及安全評價(jià)

程小飛，袁希平，向勁,2，李傳武,2，吳浩，田興，李鴻，宋銳

（1.湖南省水產(chǎn)科學(xué)研究所，湖南 長沙 410153；2.湖南省水產(chǎn)原種場，湖南 長沙 410153）

中華鱉Trionyx sinensis 是我國重要的水產(chǎn)經(jīng)濟(jì)動(dòng)物[1-3]。隨著工業(yè)化發(fā)展及不加節(jié)制的過度捕撈，我國自然水域中野生水生動(dòng)物種群數(shù)量急速下降;我國水域環(huán)境污染加劇，威脅水生動(dòng)物質(zhì)量安全。野生中華鱉同其他大多數(shù)野生水生動(dòng)物一樣，面臨著野生種群數(shù)量下降及其生活水域不同程度污染的窘境。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平不斷提高，對高檔水產(chǎn)品的需求量也與日俱增，也更加關(guān)心食材的質(zhì)量安全。養(yǎng)殖中華鱉供應(yīng)量穩(wěn)定、價(jià)格適中、口感較好，逐漸被大多數(shù)消費(fèi)者所接受，但仍有不少消費(fèi)者認(rèn)為野生中華鱉營養(yǎng)價(jià)值更高、安全性更好。因此野生與養(yǎng)殖中華鱉的營養(yǎng)價(jià)值及其質(zhì)量安全成為研究熱點(diǎn)[4-7]。

關(guān)于野生與養(yǎng)殖中華鱉營養(yǎng)成分方面的研究已有不少報(bào)道[2,3,8,11]，但關(guān)于其重金屬蓄積規(guī)律及質(zhì)量安全的研究卻鮮有報(bào)道，僅見劉伶俐等[12]報(bào)道了中華鱉肝臟、腸道、裙邊、肌肉對養(yǎng)殖環(huán)境中鎘的富集規(guī)律研究，而關(guān)于除鎘外的其他重金屬在中華鱉體內(nèi)各組織的富集規(guī)律及養(yǎng)殖與野生中華鱉體內(nèi)重金屬蓄積規(guī)律差異性等未見報(bào)道。本研究通過測定野生和養(yǎng)殖中華鱉肌肉、肝臟、脂肪塊和背甲中Cu、Zn、Cd、Pb 的含量，并對比分析4 種重金屬在中華鱉各器官組織中的蓄積特征及污染狀況，可為消費(fèi)者選購野生或養(yǎng)殖中華鱉及安全食用中華鱉提供參考資料。

1 材料與方法

1.1 材料

3 只野生中華鱉體質(zhì)量500～700 g，捕自資江湖南邵陽段；3 只養(yǎng)殖中華鱉體質(zhì)量400～600 g，取自湖南省水產(chǎn)原種場。采用斷頭處死實(shí)驗(yàn)用中華鱉，分離其內(nèi)臟、脂肪塊、背甲等，取腿部肌肉及肝臟組織，-20℃冷凍保存，待測。

試劑與儀器見程小飛等[13]。

1.2 方法

采用原子吸收分光光度計(jì)法，分別按照GB5009.12-2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中鉛的測定》、GB5009.15-2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中鎘的測定》、GB/T 5009.13-2003《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中銅的測定》、GB/T 5009.14-2003《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中鋅的測定》中的方法檢測中華鱉樣品中鉛、鎘、銅和鋅的含量。

測定步驟參照程小飛等[13]，分別稱取2.0 g 肌肉（背甲、脂肪和肝臟0.3～0.5 g）的樣品于微波消解罐中，加入5 mL 硝酸、蓋塞浸泡過夜，次日添加2 mL 過氧化氫，放入微波消儀中處理，消解完成并冷卻后將樣品轉(zhuǎn)移至25 mL 比色管中，再用5%的硝酸分次沖洗消解管，洗液并入比色管，最后用5%的硝酸將比色管定容至刻度，待上機(jī)測定。

1.3 重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)

采用單因子污染指數(shù)法和均值型污染指數(shù)法評價(jià)野生和養(yǎng)殖中華鱉肌肉、肝臟、脂肪塊及背甲的重金屬污染狀況[13,14]。

用單因子污染指數(shù)法[15]評價(jià)某一重金屬元素的單一污染程度，公式如下：，式中：Pi為單因子污染指數(shù)；Ci為生物體內(nèi)污染物的實(shí)測平均含量（mg/kg）；Si為某種污染物的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值（mg/kg），中華鱉各組織中Cu、Zn、Cd、Pb 的限量標(biāo)準(zhǔn)參照魚類對應(yīng)元素的限量標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)《食品中污染物限量》（GB 2762-2017）[16]、《水產(chǎn)品中有毒有害物質(zhì)限量》（NY 5073-2006）[17]和《食品中鋅限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 13106-1991）[18]，魚類Cu、Zn、Cd 和Pb 的限量標(biāo)準(zhǔn)分別為50 mg/kg、50 mg/kg、0.1 mg/kg 和0.5 mg/kg。

用均值型污染指數(shù)法[15]評價(jià)樣品中重金屬的污染程度，實(shí)質(zhì)是各項(xiàng)單因子污染指數(shù)的平均值，其計(jì)算公式如下：，式中：PI 為均值型污染指數(shù)；Pi為單因子污染指數(shù)；n 為所測重金屬種類數(shù)。根據(jù)均值型污染指數(shù)法的計(jì)算結(jié)果，將重金屬污染程度分為6 個(gè)等級[19]，即未污染級別（PI＜0.1）、微污染級別（0.1≤PI≤0.2）、輕污染級別（0.2＜PI≤0.5）、中污染級別（0.5＜PI≤0.7）、重污染級別（0.7＜PI≤1.0）和嚴(yán)重污染級別（PI＞1.0）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010 對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 同一重金屬在野生與養(yǎng)殖中華鱉不同組織中的富集特征

Cu、Zn、Cd、Pb 4 種重金屬在野生和養(yǎng)殖中華鱉各組織中的含量見表1。由表1 可知：Cu 在野生和養(yǎng)殖中華鱉各組織中的蓄積規(guī)律相同，由高至低依次為：肝臟（5.7808 mg/kg 和4.4623 mg/kg）＞肌肉（0.3020 mg/kg 和0.5665 mg/kg）＞背甲（0.3012 mg/kg和0.1262 mg/kg）＞脂肪塊（0.1317 mg/kg 和0.0713 mg/kg）。

Zn 在野生和養(yǎng)殖中華鱉各組織中的蓄積規(guī)律相同，均表現(xiàn)為背甲（73.2439 mg/kg 和91.9224 mg/kg）＞肌肉（29.0245 mg/kg 和34.1724 mg/kg）＞肝臟（28.0087 mg/kg 和24.8416 mg/kg）＞脂肪塊（3.1019 mg/kg 和1.6770 mg/kg）。Cd 在野生中華鱉各組織中的蓄積表現(xiàn)為肝臟＞背甲＞脂肪＞肌肉，其含量分別為0.1493 mg/kg、0.0514 mg/kg、0.0108 mg/kg 和0.0099 mg/kg。Cd 在養(yǎng)殖中華鱉各組織中的蓄積表現(xiàn)為肌肉＞肝臟＞背甲＞脂肪，其含量分別 為0.0103 mg/kg、0.0097 mg/kg、0.0085 mg/kg 和0.0021 mg/kg；Pb 在野生中華鱉各組織中的蓄積表現(xiàn)為背甲（0.6095 mg/kg）＞脂肪（0.2560 mg/kg）＞肝臟（0.1203mg/kg）＞肌肉（0.0299 mg/kg）；Pb 在養(yǎng)殖中華鱉各組織中的蓄積表現(xiàn)為背甲（0.2082 mg/kg）＞肝臟（0.1450mg/kg）＞脂肪（0.1229 mg/kg）＞肌肉（0.0580 mg/kg）。

2.2 野生與養(yǎng)殖中華鱉同一組織中不同重金屬的富集特征

野生與養(yǎng)殖中華鱉肌肉、肝臟、脂肪塊和背甲4種組織中Cu、Zn、Cd、Pb 含量見表1。由表1 可知：4種重金屬在野生和養(yǎng)殖中華鱉肌肉中的蓄積規(guī)律相同，均表現(xiàn)為Zn＞Cu＞Pb＞Cd，其含量分別在0.0299～29.0245 mg/kg（野生）與0.0580～34.1724 mg/kg（養(yǎng)殖）。

4 種重金屬在野生中華鱉肝臟中的蓄積表現(xiàn)為Zn＞Cu＞Cd＞Pb，其含量在0.1202～28.0087 mg/kg之間；在養(yǎng)殖中華鱉肝臟中的蓄積表現(xiàn)為Zn＞Cu＞Pb＞Cd，其含量在0.0097～24.8416 mg/kg 之間。

4 種重金屬在野生和養(yǎng)殖中華鱉脂肪塊及背甲中的蓄積規(guī)律相同，均表現(xiàn)為Zn＞Pb＞Cu＞Cd。重金屬在脂肪塊中的含量為0.0108～3.1019 mg/kg 之間（野生）與0.0021～1.6770 mg/kg 之間（養(yǎng)殖）；重金屬在背甲中的含量為0.0514～73.2439 mg/kg 之間（野生）與0.0085～91.9224 mg/kg 之間（養(yǎng)殖）。野生與養(yǎng)殖中華鱉各組織中Zn 含量明顯高于其他三種重金屬元素。

2.3 野生與養(yǎng)殖中華鱉不同組織中的重金屬污染程度評價(jià)

Cu、Zn、Cd、Pb 在野生與養(yǎng)殖中華鱉肌肉、肝臟、脂肪塊、背甲4 種組織中的污染評價(jià)（Pi）結(jié)果表明（表2）：Cu 在野生與養(yǎng)殖中華鱉4 種組織中未超過限量標(biāo)準(zhǔn)；Zn 在背甲中均超過限量標(biāo)準(zhǔn)，在其他3 種組織中未超過限量標(biāo)準(zhǔn)；Cd 僅在野生中華鱉肝臟中超過限量標(biāo)準(zhǔn)，其他3 種組織及養(yǎng)殖中華鱉4種組織中均未超過限量標(biāo)準(zhǔn)；Pb 僅在野中華鱉背甲中超過限量標(biāo)準(zhǔn)，其他3 種組織及養(yǎng)殖中華鱉4 種組織中均未超過限量標(biāo)準(zhǔn)。PI 結(jié)果表明，野生中華鱉4 種組織中，肌肉和脂肪塊屬于微污染級別（0.1≤PI≤0.2），肝臟屬于中污染級別（0.5＜PI≤0.7），背甲屬于重污染級別（0.7＜PI≤1.0）；養(yǎng)殖中華鱉4 種組織中，肌肉和肝臟屬于輕污染級別（0.2＜PI≤0.5），脂肪塊屬于未污染級別（PI＜0.1），背甲屬于中污染級別（0.5＜PI≤0.7）。

3 討論

3.1 野生與養(yǎng)殖中華鱉體內(nèi)重金屬富集特征

Pb、Cd、Cu 和Zn 是常見的重金屬污染物，其中Pb 和Cd 不但對魚類等水生生物沒有任何益處，且其均存在蓄積性和毒性，而Cu 和Zn 雖然是生物體必需的營養(yǎng)元素之一，但當(dāng)其達(dá)到一定濃度時(shí)也會對水生生物產(chǎn)生毒害作用。同樣對于消費(fèi)者，Pb、Cd屬于毒性較大的元素，長期攝入也會危害人體健康，而Cu、Zn 為生命必需元素，維持正常生命活動(dòng)，但濃度超過一定閾值也會對人體造成危害[13]。因此，研究野生與養(yǎng)殖中華鱉體內(nèi)重金屬蓄積特征對引導(dǎo)消費(fèi)放心安全食用中華鱉具有重要指導(dǎo)意義。

表1 野生與養(yǎng)殖中華鱉不同組織中重金屬的含量（mg/kg，鮮樣）Tab.1 The contents of heavy metals in different tissues of wild and cultured soft-shell turtle Trionyx sinensis（mg/kg,wet weight）

表2 野生與養(yǎng)殖中華鱉不同組織中的重金屬污染指數(shù)（Pi）Tab.2 Contamination indices（Pi）of heavy metals in different tissues of wild and cultured soft-shell turtle Trionyx sinensis

本研究中，Cu 在野生和養(yǎng)殖中華鱉各組織中的含量均未超過無公害食品水產(chǎn)品中有毒有害物質(zhì)限量標(biāo)準(zhǔn)（50 mg/kg）[17]。Cu 是水產(chǎn)動(dòng)物必需的微量重金屬元素，對水產(chǎn)動(dòng)物的造血、免疫功能及生產(chǎn)、繁殖性能及中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育等有重要作用[20]。本實(shí)驗(yàn)中，野生與養(yǎng)殖中華鱉肝臟中Cu 含量是其他三種組織中Cu 含量綜合的4.8～7.9 倍，這與劉麗等[20]報(bào)到的Cu 主要蓄積在水產(chǎn)動(dòng)物的內(nèi)臟中，尤其是肝臟中的結(jié)果一致，即肝臟是中華鱉蓄積Cu的重要靶器官。

Zn 是魚類重要營養(yǎng)微量元素之一，參與多種代謝，如影響相關(guān)酶的形成、調(diào)節(jié)機(jī)體免疫力和保持細(xì)胞膜的完整性等[21]。本實(shí)驗(yàn)中，中華鱉背甲Zn 含量遠(yuǎn)大于其他三種組織，說明背甲是中華鱉中蓄積Zn 的重要靶器官。閻柳娟等[22]等報(bào)道，野生與養(yǎng)殖黃沙鱉Truogx sinensis 背甲中Zn 含量高于肝臟，與本研究結(jié)果類似。

Cd 和Pb 作為重金屬元素，具有殘留時(shí)間長、可蓄積、可沿食物鏈遷移、隱藏性和不可逆性等特點(diǎn)，對人和動(dòng)物均有毒性[23]。本研究中，除野生中華鱉肝臟Cd 含量高于限量標(biāo)準(zhǔn)，野生或養(yǎng)殖中華鱉其他組織中Cd 含量均低于限量標(biāo)準(zhǔn)。劉伶俐等[12]報(bào)道，養(yǎng)殖和野生中華鱉體肝臟中Cd 含量高于肌肉，而本實(shí)驗(yàn)中養(yǎng)殖鱉肝臟中Cd 含量低于肌肉，這可能與養(yǎng)殖環(huán)境中Cd 的濃度有一定關(guān)系。本實(shí)驗(yàn)中Cd 在養(yǎng)殖中華鱉各組織中的含量小于其對應(yīng)的野生中華鱉。本研究中，除野生中華鱉背甲Pb 含量高于限量標(biāo)準(zhǔn)，野生或養(yǎng)殖中華鱉其他組織中Pb 含量均低于限量標(biāo)準(zhǔn)。王道尊等[24]報(bào)道，養(yǎng)殖中華鱉肌肉和背甲對礦物元素蓄積規(guī)律不同，即中華鱉不同組織對礦物元素的選擇性不同。

3.2 野生與養(yǎng)殖中華鱉不同組織中的重金屬污染程度評價(jià)

單因子污染指數(shù)法和均值型污染指數(shù)法分別被用于評價(jià)樣品某單一重金屬和多種重金屬的污染程度。程小飛等[13]報(bào)道，刺鲃各組織中均值污染指數(shù)由高到低表現(xiàn)為腎臟＞肝胰臟＞腸＞脾臟＞鰓＞鰭＞腦＞魚皮＞腦＞鱗片＞脂肪＞肌肉＞，其中腎臟、肝胰臟、腸、脾臟、鰓絲、鰭和腦7 種組織屬于嚴(yán)重污染級別；鱗片和魚皮屬于中污染級別；肌肉和脂肪屬于輕污染級別；屬于微污染級別。本研究結(jié)果與之類似，中華鱉背甲和肝臟受重金屬污染程度大于肌肉和脂肪，且野生中華鱉受重金屬污染程度大于養(yǎng)殖中華鱉。養(yǎng)殖與野生中華鱉4 種組織中均有重金屬檢出，但肌肉及脂肪均未超過超出《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量》（GB 2761-2017）[16]與《無公害食品水產(chǎn)品中有毒有害物質(zhì)限量》（NY 5073-2006）[17]規(guī)定的限量，可以放心食用，這與張海琪等[25]對浙江中華鱉的研究結(jié)果一致。

3.3 結(jié)論

在野生與養(yǎng)殖中華鱉同一組織中Cu、Zn、Cd、Pb 的蓄積規(guī)律相似，且具有選擇性。Cu 在肝臟中的含量及Zn 和Pb 在背甲中的含量高于其他組織。中華鱉同一組織中Cu、Zn、Cd、Pb 含量差異較大，Zn含量明顯高于其他三種重金屬。

野生與養(yǎng)殖中華鱉不同組織的均值污染指數(shù)由大到小排序?yàn)椋罕臣祝ㄒ吧靖闻K（野生）＞背甲（養(yǎng)殖）＞肝臟（養(yǎng)殖）＞肌肉（養(yǎng)殖）＞肌肉（野生）＞脂肪塊（野生）＞脂肪塊（養(yǎng)殖）。野生中華鱉背甲中Zn 和Pb、肝臟（Cd）含量超標(biāo)；養(yǎng)殖中華鱉僅背甲中Zn 超標(biāo)。野生與養(yǎng)殖中華鱉肌肉和脂肪塊中重金屬含量遠(yuǎn)低于限量標(biāo)準(zhǔn)，食用不存在健康風(fēng)險(xiǎn)。