銅在畜產品中的安全性評價

藺翠翠，周艷明

（沈陽農業大學分析測試中心，遼寧沈陽 110161)

銅在畜產品中的安全性評價

藺翠翠，周艷明

（沈陽農業大學分析測試中心，遼寧沈陽 110161)

為了保證畜產品的安全性，通過動物實驗研究了高銅的危害性，根據對某市銅超標情況的調查，運用風險評估軟件@RISK4.5建立畜產品中銅的風險評估模型，最終給出日允許攝入量ADI值，以對畜產品中銅超標的風險進行全面評估。為促進畜產品安全，保護消費者健康及有關部門進行食品安全的風險管理提供依據。

畜產品，高銅，風險評估，安全性

1945年Braude博士提出高銅可以作為促生長劑添加在飼料中，此后大量研究表明，高劑量銅能夠促進仔豬增重、提高飼料利用率、降低腹瀉率、增強機體免疫力及抗斷奶應激等［1］，從此高銅作為一種高效、廉價、方便的生長促進劑在畜牧生產中得到了廣泛應用。但是這些高銅長期在畜禽體內蓄積，最終將通過食物鏈影響人類健康，使各種潛在的生物學負效應隨時可能發生，所以對銅殘留的風險進行評估就顯得尤為重要，但目前尚未有關于畜產品中銅的風險評估報告，因此本文從危害識別、危害描述、暴露評估、風險描述等方面對畜產品中銅殘留的風險進行全面分析，以期為企業生產和相關部門的風險管理提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

實驗動物 100只四周齡Wistar大鼠按性別分籠飼養一周后，選擇體況良好、健康、體重相近的大鼠90只，分別進行7d急毒實驗和30d喂養實驗。

SYSMEX KS－21血球分析儀，OLYMPUS AU 400血液生化檢測儀，ICP－MS元素分析儀，石蠟切片機。

1.2 急性毒性實驗

50只Wistar大鼠隨機分為5組，每組10只。灌胃給予飼用硫酸銅，1～5組灌胃劑量分別為0、215、464、1000、2150mg/kg·bw，觀察7d內大鼠的死亡情況及中毒癥狀。

1.3 大鼠喂養實驗

40只 Wistar大鼠隨機分成4組，每組10只。Ⅰ～Ⅳ組硫酸銅的添加量分別為 0、250、375、750mg/kg·bw。大鼠喂養30d后，對大鼠進行血液成分分析、生化指標測定、病理組織學檢驗及臟器重金屬含量檢測。

1.4 ICP-MS抽樣檢測

1.4.1 樣品采集 固定畜產品名稱以及銷售地點，根據生產時間分5次采集，每次采集樣品100種，測定其中Cu、As等重金屬含量。

1.4.2 樣品制備 0.3g均質肉樣中加入1mL H2O2和3mL HNO3于消化罐中，140℃消解10h，冷卻、揮酸至0.5mL左右，蒸餾水定容至25g，上機測定。

1.4.3 儀器參數 采樣深度 68m，載氣流速1.8L/min，蠕動泵轉速0.1r/s，功率1400W。

2 危害識別和危害描述

根據急毒實驗結果，利用霍恩氏（Horn）法求得硫酸銅的半數致死量（LD50）為681mg/kg，置信區間為441～1050mg/kg·bw，屬低毒范疇。表1顯示，添加組白細胞、中性粒細胞和淋巴細胞數量顯著降低，說明高銅使機體免疫力下降、損害動物防疫系統；添加組谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶活性均高于對照組，而這兩種酶的測定被認為是肝細胞損害的金標準［2］，因此說明高銅會損傷肝細胞；尿素氮含量的變化情況與腎臟的清除率有關，可反映腎臟的功能狀態［3－4］，Ⅳ組尿素氮含量升高反映腎臟受損，不能充分排出體內蛋白質的代謝產物。由表2可知，各臟器中Cu、Pb含量隨著銅添加量的增加而顯著增加，呈現出明顯的劑量效應。說明長期喂以大鼠高劑量的銅，不僅會造成銅在各臟器的蓄積，而且由于金屬之間的協同效應，還將造成鉛在內臟中的過量蓄積，危害機體健康。As含量出現先激增后降低的趨勢，這可能是由于當銅少量添加時，銅與砷表現為協同效應，造成砷含量激增，當銅添加量增加時二者又表現為拮抗作用，致使砷含量又下降到正常水平以下。表明當銅少量添加時，也許銅的蓄積毒性不會對機體造成很大傷害，但是相應的其他重金屬毒性可能會更大。圖1～圖6內臟切片顯示，高銅主要損害心、肝、肺、腎、胃和睪丸，高劑量組大鼠心肌呈細末狀，細胞核收縮，胞漿顆?；?，細胞間潤盤消失。肝細胞溶解、缺失，胞質空泡化嚴重，淋巴細胞增多。肺淤血，肺泡格中嚴重充血。腎小管充血，破碎不完整。胃底腺腺細胞收縮、破損，毛細血管輕微充血。睪丸生殖上皮缺失、變薄，結構破損嚴重。

表1 血液成分及生化指標測定結果

表2 各劑量組臟器重金屬含量

3 暴露評估

圖1 高劑量組心臟（400×）

圖2 高劑量組肝臟（400×）

圖3 高劑量組肺臟（400×）

圖5 高劑量胃（400×）

圖6 高劑量組睪丸（100×）

根據對某市各類市場畜產品中銅超標情況的調查，評估消費者接觸過量銅元素的概率。選取某市不同區域人群密集的超級市場和農貿市場作為調查地點，分5次采集同種類樣品，用ICP－MS檢測樣品中銅等重金屬含量，建立畜產品中銅殘留危害的定量暴露評估模型。建模方法采用概率評估法，模型采用Monte Carlo模擬技術，運用風險分析軟件@ RISK4.5運行和分析數據。

3.1 建立畜產品中銅危害的定量暴露評估模型

根據5次測定結果，銅在某市超標的流行率可模擬為RiskTriang（0.01，0.02，0.03）。模型的一次模擬進行100次運算，每次運算采用Monte Carlo抽樣方法，從模型各變量的概率分布中抽取1個值，對這些隨機抽取的數字進行計算，評估的結果以概率分布的形式描述。

3.1.1 抽樣測定結果 見表3。

表3 樣品中銅超標種類

3.1.2 該地區銅超標流行率模型建立 根據采集樣品100種，分五次采集，共檢測樣品500個，通過超標種類的統計，建立銅在某市超標的流行率模型，模擬為RiskTriang（0.01，0.02，0.03），該地區超標流行率模型見圖6。由圖6可知，銅超標的流行率大于等于0.01的概率大于50%，因此該地區銅超標的流行率為0.01。

圖6 某市銅超標流行率

3.1.3 建立某市超級市場中銅超標模型 通過調查得出某市一般超級市場中畜產品的種類為40種左右，由于銅超標流行率為0.01%，在這40種樣品中至少有一種銅超標的概率可以模擬為 RiskBinomial（40，0.01），結果見圖7。由圖7得某市一般超級市場銅超標種類大于1的概率大于6.1%。

3.1.4 建立該地區農貿市場中銅超標模型 該地區周邊農貿市場的畜產品種類約為50種左右，在50種畜產品中銅超標的概率模擬為 RiskBinomial（50，0.01），結果見圖8。由圖8可知，某市農貿市場銅超標種類大于1的概率大于8.9%。

圖7 某市超級市場至少有一種肉制品銅超標的概率

圖8 某市農貿市場至少有一種肉制品銅超標概率

4 風險描述

銅在動物體內分布廣、代謝慢、易殘留，雖然其毒性不強，但人食用含銅量高的食品會造成銅在體內蓄積，危害人體健康。胡興龍等認為，細胞內過量銅可使自由基增多，引起生物損傷，促進細胞癌變。高銅和脂質過氧化物增多也是促進糖尿病惡化的因素之一，高銅還易發生視網膜和末梢神經病變等。研究表明，當銅添加量為300mg/kg時，豬肝中銅含量已達到131mg/kg［5］，按成年動物的表觀吸收率為5%～10%計算，一個成年人每天食用100g這種豬肝，銅的攝入量將是正常需要量的4～6倍，已達到危害人體健康的程度。根據以上實驗結果可推知銅的最大無可見作用計量水平值（NOEL）為498.25mg/kg，利用公式ADI=NOEL/SF可計算出ADI值（ADI是被允許的日食入量，SF為安全因素，FDA規定SF值為10）。由此推算出體重為60kg人的銅ADI值為4.98mg/kg。

5 結論

本實驗結果表明，高銅飼料的使用可能會造成有害重金屬Cu、Pb等在動物體內的蓄積，通過食物鏈的作用，這些蓄積的重金屬最終將作用于人類，給人類健康帶來風險。因此監督部門應抓好飼料使用和畜產品食用這兩個源頭，加大對飼料和食品的安全檢測及風險管理，使人們能夠吃得健康、吃得放心。

［1］張蘇江，王哲.高銅對生長豬生長性能、血清激素水平及酶活性的影響［J］.中國獸醫學報，2003，23（2）：199－203.

［2］付春來，魏宏建.解讀臨床肝功能檢驗結果［J］.臨床醫學，2005，25（1）：79－81.

［3］崔恒敏，楊光，彭西，等.銅中毒對雛雞外周血T－淋巴細胞的影響［J］.中國獸醫學報，2006，26（4）：427－431.

［4］韋進鐘，吳玄光，林輝環.雞感染球蟲后血清生化指標的進一步觀察和病理損傷探討［J］.中國預防獸醫學報，2003，27（4）：268－270.

［5］袁施斌，陳代文，彭西，等.添加高銅對生長育肥豬組織銅殘留量及病理學變化影響的研究［J］.四川農業大學學報，2006，24（2）：222－227.

Security assessment of copper in livestock products

LIN Cui－cui，ZHOU Yan－ming
（Analysis Test Center，Shenyang Agricultural University，Shenyang 110161，China）

In order to ensure the safety of livestock products，the harmfulness were studied by the animal experiments，according to the result of certain city copper exceeded survey，the risk assessment model of copper has been established by using the risk assessment software@RISK4.5，then given the acceptable daily intake（ADI），to overall assess the copper exceeded risk of livestock products.So it will promote food security，protect health of customers and provide guide to the departments who are in charge of risk assessment.

livestock products；high copper；risk assessment；security

TS201.6

A

1002－0306（2011）01－0258－04

2009－12－09

藺翠翠（1983－），女，碩士研究生，研究方向：食品檢測與質量安全。