三疣梭子蟹中鎘膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

楊 臻 宋金龍 韓 剛 喬 璐 徐錦華 穆迎春

（中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部水產(chǎn)品質(zhì)量安全控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100141）

三疣梭子蟹（Portunus trituber culat us）隸屬于甲殼綱（Crustace）十足目（Decapod）梭子蟹科（Portunida）梭子蟹屬 （Por t unus）[1]，是我國(guó)沿海重要的海產(chǎn)經(jīng)濟(jì)蟹類之一，在北起遼東半島，南至福建、廣東海域均有分布[2]。其味道鮮美，風(fēng)味獨(dú)特，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[3]。目前，三疣梭子蟹是世界上捕撈量最大的螃蟹，其中98%來(lái)自我國(guó)[4]。近年來(lái)，隨著規(guī)?；B(yǎng)殖的興起，三疣梭子蟹養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴(kuò)大，產(chǎn)量逐年增高，2019年全國(guó)產(chǎn)量為57.22萬(wàn)t，其中海水養(yǎng)殖產(chǎn)量11.38萬(wàn)t，海洋捕撈產(chǎn)量45.84萬(wàn)t[5]。三疣梭子蟹由于其本身的生物特性和行為習(xí)性，對(duì)重金屬如鎘、鉛等有較高的富集能力[6～7]。

研究表明，三疣梭子蟹野生個(gè)體內(nèi)的重金屬不僅會(huì)持續(xù)積累，還會(huì)隨著食物鏈向上富集，危害人體健康[8～9]。尤炬炬等[10]對(duì)浙江省自然海區(qū)梭子蟹進(jìn)行了總汞、無(wú)機(jī)砷、鉛、鎘4種重金屬在不同生物組織中殘留的測(cè)定與分析，發(fā)現(xiàn)重金屬尤其是鎘容易在梭子蟹內(nèi)臟中富集，且濃度較高。近年來(lái)，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部和國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局均對(duì)三疣梭子蟹開(kāi)展相關(guān)抽檢，結(jié)果顯示，三疣梭子蟹鎘超標(biāo)情況突出。

鎘是一類典型的累積性重金屬污染物，半衰期長(zhǎng)[11]，廣泛存在于生態(tài)環(huán)境中，不易被生物降解[12]，且容易在動(dòng)植物體內(nèi)富集[13]。研究顯示，鎘已成為人類食品中常見(jiàn)的污染物，能夠沿著食物鏈在海洋動(dòng)植物中傳遞[14]，對(duì)人體具有致癌的風(fēng)險(xiǎn)[15]，其被歸類為Ⅰ類致癌物列入世界衛(wèi)生組織國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)致癌物清單（2017年）[16]。

目前，針對(duì)三疣梭子蟹中鎘膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的研究較少，主要集中在三疣梭子蟹中鎘的化學(xué)形態(tài)、蓄積特性、分子質(zhì)量分布特征、毒性效應(yīng)研究[17～20]等方面。本文采取目標(biāo)危害系數(shù) （Target hazard quotient，THQ）法對(duì)三疣梭子蟹的膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，以期為三疣梭子蟹食用風(fēng)險(xiǎn)提供科學(xué)依據(jù)，同時(shí)，為修訂三疣梭子蟹鎘限量值和制定安全管理措施提供數(shù)據(jù)支撐。

一、食品中鎘暴露風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估歷史

聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織/世界衛(wèi)生組織（FAO/WHO）食品添加劑聯(lián)合專家委員會(huì)（JECFA）分別在第16、33、41、55、61和64次會(huì)議中對(duì)鎘膳食暴露情況進(jìn)行了評(píng)估。在一定膳食暴露濃度下，鎘在腎臟中累積，當(dāng)達(dá)到對(duì)腎毒害的臨界濃度200 mg/kg時(shí)，將導(dǎo)致尿液中的微球蛋白（MG）濃度升高，根據(jù)此時(shí)對(duì)應(yīng)的人體鎘攝入量可換算成鎘的暫定每周耐受攝入量（PTWI），此時(shí)PTWI為7μg/kg bw[21]。在第41次會(huì)議中，JECFA總結(jié)得出，用模型估算PTWI值時(shí)未使用安全因子，得到的PTWI值偏低，并重申膳食鎘暴露值與可能引起毒性效應(yīng)的劑量值十分接近[22]。在第55次會(huì)議中，JECFA根據(jù)職業(yè)性人群膳食鎘暴露與肌氨酸酐排出、鎘的生物利用率及攝入排出比值等系列參數(shù)，計(jì)算得出尿鎘安全濃度限值為2.5μg/g肌氨酸酐。當(dāng)人體內(nèi)尿鎘濃度低于該值時(shí)，普通人群不會(huì)出現(xiàn)腎小管功能障礙，并指出腎小管功能障礙與膳食鎘的暴露風(fēng)險(xiǎn)之間存在一定的相關(guān)性[23]。在第61次會(huì)議中，JECFA將環(huán)境鎘暴露的流行病學(xué)研究納入評(píng)估依據(jù)，包括比利時(shí)的Cadmibel研究及日本相關(guān)研究報(bào)告，重申腎小管功能障礙仍是鎘毒性的重要健康表征，但只有尿鎘濃度超過(guò)2.5μg/g肌氨酸酐時(shí)才可能導(dǎo)致流行性腎小管功能障礙疾病，PTWI仍定為7μg/kg bw[24]。在第64次會(huì)議中，JECFA評(píng)價(jià)了各種食品中鎘最高限量值（MRLs）對(duì)膳食暴露的影響，結(jié)果顯示，國(guó)際食品法典委員會(huì)（CAC）所推薦的新的MRLs僅導(dǎo)致膳食鎘暴露變化了1%～6%，考慮到膳食鎘暴露量?jī)H為PTWI（7μg/kg bw）的40%～60%，故鎘對(duì)人類的健康風(fēng)險(xiǎn)無(wú)顯著影響[25]。應(yīng)污染物法典委員會(huì)（CCCF）的要求，JECFA第73次會(huì)議將自上一次鎘評(píng)估以來(lái)膳食中鎘的含量及其暴露相關(guān)信息納入評(píng)估依據(jù)，并運(yùn)用新的概率模型進(jìn)行鎘的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[26]。以往的鎘健康指導(dǎo)值以PTWI表示，但由于鎘在人體的半衰期長(zhǎng)，每日膳食攝入對(duì)總體暴露的影響可忽略，鎘暴露的長(zhǎng)期、短期健康風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)以月總攝入量或平均攝入量評(píng)定，而可耐受攝入量的評(píng)價(jià)時(shí)間段也應(yīng)超過(guò)1個(gè)月。因而，JECFA第73次會(huì)議決定撤回PTWI的表示方法，以暫定每月耐受攝入量（PTMI）來(lái)表達(dá)鎘的可耐受攝入水平，并建立鎘的PTMI（定為25μg/kg bw），以其作為新的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)依據(jù)[27]。

二、材料與方法

（一）數(shù)據(jù)來(lái)源采集2015－2019年水產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局抽檢及實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)超標(biāo)數(shù)據(jù)104個(gè)，樣品來(lái)自渤海、黃海、東海和南海等海區(qū)。

（二）評(píng)價(jià)方法

1.目標(biāo)危害系數(shù)法。目標(biāo)危害系數(shù)法是美國(guó)環(huán)境保護(hù)署（USEPA）于2000年提出的按照人體平均體重建立的風(fēng)險(xiǎn)分析方法[28]，可同時(shí)評(píng)價(jià)單一重金屬暴露和多種重金屬?gòu)?fù)合暴露的健康風(fēng)險(xiǎn)。該方法是通過(guò)計(jì)算暴露于污染物對(duì)人體健康產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)水平來(lái)評(píng)價(jià)該污染物可能導(dǎo)致的健康風(fēng)險(xiǎn)，以人體攝入污染物劑量與其參考劑量的比值作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。目標(biāo)危害系數(shù)（THQ）計(jì)算方法見(jiàn)公式（1）。

公式（1）中，EF為暴露頻率（365 d/a）；ED為暴露年限，即人類平均壽命（70 a）；CM為三疣梭子蟹日均消費(fèi)量（g/d）；Ci為三疣梭子蟹體內(nèi)污染物含量（mg/kg）；RfD為污染物的參考劑量［mg/（kg·d）］，根據(jù)美國(guó)環(huán)境保護(hù)署（USEPA）風(fēng)險(xiǎn)信息綜合管理系統(tǒng)（IRIS），鎘的參考劑量為1μg/（kg·d）；BW為人體平均體重（kg）；TA為非致癌性平均暴露時(shí)間（ED×365 d）。

USEPA將非致癌目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)商的控制標(biāo)準(zhǔn)定為1[29]，THQ<1，說(shuō)明對(duì)暴露人群的健康風(fēng)險(xiǎn)可接受；THQ>1，說(shuō)明存在潛在非致癌性健康風(fēng)險(xiǎn)。THQ值越大，表明有害重金屬對(duì)人體健康的非致癌風(fēng)險(xiǎn)越高[30]。

2.最大可食用量計(jì)算。根據(jù)JECFA制定的暫定每月耐受攝入量（PTMI），估算最大可食用量，計(jì)算方法見(jiàn)公式（2）和公式（3）。

公式 （2）中，DI為日均單位體重暴露量（μg/kg bw）；Ci為三疣梭子蟹體內(nèi)污染物含量（mg/kg）；CM為三疣梭子蟹日均消費(fèi)量（g/d）；BW為人體平均體重（kg）。

公式 （3） 中，MI為每月可接受攝入量（μg/kg bw），JECFA提出的PTMI為25μg/kg bw。

（三）各類人群中鎘暴露量計(jì)算本文僅對(duì)3歲及以上人群進(jìn)行食用健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，將人群分為3～6歲男性組、3～6歲女性組、7～17歲男性組、7～17歲女性組、18～50歲男性組、18～50歲女性組、51～65歲男性組、51～65歲女性組、65歲以上男性組和65歲以上女性組10個(gè)組。

2019年中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒中城鎮(zhèn)居民人均消費(fèi)水產(chǎn)品14.8 kg（2017年）和14.3 kg（2018年），全國(guó)居民人均消費(fèi)水產(chǎn)品11.5 kg（2017年）和11.4 kg（2018年）[31]。本著風(fēng)險(xiǎn)最大化的原則，選取水產(chǎn)品的最大人均消費(fèi)量14.8 kg進(jìn)行計(jì)算，得出每日人均消費(fèi)水產(chǎn)品量為40.55 g，本文中以三疣梭子蟹可食部分?jǐn)z入量計(jì)。污染物含量按國(guó)家限量標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，GB 2762－2017《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》規(guī)定甲殼類水產(chǎn)動(dòng)物中鎘限量為0.5 mg/kg[32]。依據(jù)國(guó)家體育總局2015年發(fā)布的《2014年國(guó)民體質(zhì)監(jiān)測(cè)公報(bào)》，計(jì)算得出3～6歲男性、3～6歲女性、7～17歲男性、7～17歲女性、18～50歲男性、18～50歲女性、51～65歲男性、51～65歲女性、65歲以上男性和65歲以上女性的平均體重分別為19.6、18.7、46.2、41.8、68.7、55.9、69.1、59.9、66.6和59.2 kg，我國(guó)成人平均體重為63.2 kg[33]。

三、結(jié)果與分析

（一）三疣梭子蟹鎘超標(biāo)樣品的膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估情況根據(jù)公式（1），THQ取1，反推Ci＝THQ×BW×RfD/CM＝1.559 mg/kg，即當(dāng)水產(chǎn)品中鎘含量不超過(guò)1.559 mg/kg時(shí)，THQ＜1，鎘健康風(fēng)險(xiǎn)可接受。

因此，將1.559 mg/kg的暴露量作為判定的風(fēng)險(xiǎn)值，分析近年水產(chǎn)品抽查三疣梭子蟹鎘的超標(biāo)數(shù)據(jù)（以GB 2762－2017規(guī)定的0.5 mg/kg為鎘超標(biāo)判定標(biāo)準(zhǔn)），得到的THQ范圍介于0.28～3.38之間（見(jiàn)表1）。2015年共檢出超標(biāo)樣品68個(gè)，其中THQ＞1的樣品有16個(gè)，占當(dāng)年超標(biāo)樣品總數(shù)的23.53%；2016年共檢出超標(biāo)樣品9個(gè)，其中THQ＞1的樣品有6個(gè)，占當(dāng)年超標(biāo)樣品總數(shù)的66.67%；2017年共檢出超標(biāo)樣品6個(gè)，THQ均＜1；2018年檢出超標(biāo)樣品17個(gè)，其中THQ＞1的樣品有2個(gè)，占當(dāng)年超標(biāo)樣品總數(shù)的11.76%。2019年檢出超標(biāo)樣品4個(gè)，其中THQ＞1的樣品有1個(gè)，占當(dāng)年超標(biāo)樣品總數(shù)的25%。

表1 三疣梭子蟹鎘超標(biāo)樣品的膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

（二）各類人群膳食攝入三疣梭子蟹中鎘的暴露風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估情況由公式（1）可計(jì)算出不同性別、年齡的各類人群經(jīng)食用三疣梭子蟹途徑攝入鎘的暴露風(fēng)險(xiǎn)，結(jié)果見(jiàn)表2。如表2所示，所有7歲以上組別均無(wú)膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)，但3～6歲男性組和3～6歲女性組的THQ＞1，具有一定膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)，需引起關(guān)注。此外，同年齡段不同性別人群中，女性的膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)大于男性。不同年齡段同性別人群中，THQ和人群體重呈負(fù)相關(guān)，人群體重越小，THQ值越大，暴露風(fēng)險(xiǎn)越高。當(dāng)THQ＝1時(shí)，51～65歲男性組最大日均可消費(fèi)三疣梭子蟹138.2 g，3～6歲女性組三疣梭子蟹最大日均消費(fèi)量為37.40 g。

表2 各類人群膳食攝入三疣梭子蟹中鎘的暴露風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果

（三）我國(guó)居民最大可食用三疣梭子蟹量計(jì)算結(jié)果根據(jù)公式 （2）和公式 （3），按照Ci＝0.5 mg/kg（依據(jù)GB 2762－2017對(duì)鎘限量的規(guī)定）、MI＝25μg/kg bw、BW＝63.2 kg計(jì)算，CM＝MI×BW/（Ci×30）＝105.3 g，即我國(guó)居民每日最大可食用三疣梭子蟹總量為105.3 g。

同時(shí)，將Ci＝0.5 mg/kg、CM＝40.55 g代入公式（2）和公式（3），計(jì)算出不同年齡、性別人群三疣梭子蟹每月可接受攝入量（見(jiàn)表3）。如表3所示，18歲以上成人組別的MI/PTMI＜50%，膳食風(fēng)險(xiǎn)較低，但3～6歲男性組和3～6歲女性組的MI值超過(guò)PTMI，膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)較高，需重點(diǎn)關(guān)注。

表3 不同年齡、性別人群三疣梭子蟹每月可接受攝入量估計(jì)

對(duì)于3～6歲男性組和3～6歲女性組，當(dāng)MI值正好取為JECFA推薦的PTMI（25μg/kg bw）時(shí)，由公式（2）和公式（3）反推可得3～6歲男性組三疣梭子蟹日均消費(fèi)量為32.67 g，3～6歲女性組三疣梭子蟹日均消費(fèi)量為31.17 g，此時(shí)THQ為0.833，無(wú)暴露風(fēng)險(xiǎn)。因此，從食用安全角度考慮，建議3～6歲男性組三疣梭子蟹日均消費(fèi)量少于32.67 g、3～6歲女性組三疣梭子蟹日均消費(fèi)量少于31.17 g。

四、不同國(guó)家或地區(qū)海水蟹類中鎘膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)比對(duì)分析

通過(guò)文獻(xiàn)[10，34～45]比對(duì)不同國(guó)家或地區(qū)的海水蟹類中鎘含量，計(jì)算并分析THQ值（以平均體重63.2 kg、日均消費(fèi)量40.55 g/d計(jì)），結(jié)果見(jiàn)表4，可以看出，所有海水蟹肌肉中鎘的THQ均＜1，鎘膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)在安全范圍內(nèi)。同時(shí)，分析發(fā)現(xiàn)加拿大黃道蟹、挪威多個(gè)地區(qū)面包蟹、白令海峽雪蟹、中國(guó)浙江梭子蟹、美國(guó)青蟹及印度鋸緣青蟹中其他可食部位（肝胰腺＋性腺）的鎘膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)較高，其中加拿大黃道蟹的其他可食部分檢測(cè)出的鎘含量最高，最高值達(dá)到61.10 mg/kg，挪威克瓦爾島面包蟹次之，其其他可食部位檢出的鎘平均含量為30 mg/kg；亞得里亞海蜘蛛蟹、阿根廷張口蟹、尼日利亞青蟹、巴西聰明毛紅樹(shù)蟹以及中國(guó)溫州、臺(tái)州地區(qū)鋸緣青蟹和中國(guó)舟山梭子蟹的其他可食部位鎘膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)均在安全范圍內(nèi)。挪威馬努斯島、英國(guó)、愛(ài)爾蘭和荷蘭的面包蟹及中國(guó)浙江梭子蟹的全蟹中鎘的THQ＞1，存在膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)，其中全蟹鎘含量最高的是挪威馬努斯島地區(qū)2017年面包蟹樣本，其鎘平均含量為4.37 mg/kg，膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較高；法國(guó)面包蟹與中國(guó)杭州、廊坊和萊州灣地區(qū)梭子蟹的全蟹中鎘的THQ均＜1，膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)在安全范圍內(nèi)。面包蟹鎘含量高的主要原因可能與其生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，鎘在內(nèi)臟中易富集等因素有關(guān)。

表4 不同國(guó)家或地區(qū)海水蟹類中鎘含量及其膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果

續(xù)表4

五、結(jié)論

三疣梭子蟹中鎘的膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)受年齡、性別和體重等因素影響。對(duì)于同性別不同年齡段人群，三疣梭子蟹中鎘引起的健康風(fēng)險(xiǎn)趨勢(shì)表現(xiàn)為3～6歲幼兒＞7～17歲兒童青少年＞18歲及以上成年人；對(duì)于同年齡段不同性別人群，三疣梭子蟹中鎘引起的健康風(fēng)險(xiǎn)趨勢(shì)表現(xiàn)為女性＞男性?？赡苁怯捎谟變汉蛢和扒嗌倌牦w重較輕，女性比男性體重較輕，稀釋效應(yīng)較小，所以風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較大。因此在日常飲食中，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注幼兒、兒童、青少年等低齡人群及女性等體重較輕人群的三疣梭子蟹消費(fèi)量。

考慮到三疣梭子蟹本身生活特性和行為習(xí)性對(duì)鎘具有較高蓄積特異性，因此有必要將三疣梭子蟹與其他甲殼類水產(chǎn)動(dòng)物區(qū)分，單獨(dú)設(shè)置限量標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)于2020年8月發(fā)布的《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量（征求意見(jiàn)稿）》中，已將海蟹和蝦姑中的鎘限量指標(biāo)單獨(dú)設(shè)立，限量值由0.5 mg/kg調(diào)整為3 mg/kg。當(dāng)限量標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整為3 mg/kg時(shí)，若THQ為1，則日均消費(fèi)量為21.07 g/d；若MI≤PTMI（25μg/kg bw），則日均消費(fèi)量應(yīng)低于17.56 g/d，低于目前每日人均水產(chǎn)品消費(fèi)量（40.55 g）。同時(shí)，當(dāng)以3 mg/kg作為判定依據(jù)時(shí)，目前采集的104個(gè)超標(biāo)樣品中，有82個(gè)是符合標(biāo)準(zhǔn)的。

盡管此次評(píng)估已將三疣梭子蟹作為居民水產(chǎn)品來(lái)源并使風(fēng)險(xiǎn)最大化，但我國(guó)居民膳食結(jié)構(gòu)多樣且復(fù)雜，人們可能多途徑、多介質(zhì)地接觸或暴露于鎘中，因此實(shí)際情況較為復(fù)雜。鎘可能存在于其他不同農(nóng)產(chǎn)品中，總膳食的暴露機(jī)率會(huì)一定程度增加，接觸的風(fēng)險(xiǎn)可能會(huì)大于此次預(yù)估水平。此外，部分沿海居民食用三疣梭子蟹頻次和數(shù)量均高于內(nèi)陸地區(qū)居民，部分野生三疣梭子蟹中鎘含量高于養(yǎng)殖品種，今后應(yīng)加大沿海地區(qū)喜食三疣梭子蟹人群的健康風(fēng)險(xiǎn)觀察，并加強(qiáng)對(duì)捕撈的野生三疣梭子蟹的膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)研究。