野生與養殖中華鱉體內重金屬蓄積特征及安全評價

程小飛，袁希平，向勁,2，李傳武,2，吳浩，田興，李鴻，宋銳

（1.湖南省水產科學研究所，湖南 長沙 410153；2.湖南省水產原種場，湖南 長沙 410153）

中華鱉Trionyx sinensis 是我國重要的水產經濟動物[1-3]。隨著工業化發展及不加節制的過度捕撈，我國自然水域中野生水生動物種群數量急速下降;我國水域環境污染加劇，威脅水生動物質量安全。野生中華鱉同其他大多數野生水生動物一樣，面臨著野生種群數量下降及其生活水域不同程度污染的窘境。隨著社會經濟的發展，人民生活水平不斷提高，對高檔水產品的需求量也與日俱增，也更加關心食材的質量安全。養殖中華鱉供應量穩定、價格適中、口感較好，逐漸被大多數消費者所接受，但仍有不少消費者認為野生中華鱉營養價值更高、安全性更好。因此野生與養殖中華鱉的營養價值及其質量安全成為研究熱點[4-7]。

關于野生與養殖中華鱉營養成分方面的研究已有不少報道[2,3,8,11]，但關于其重金屬蓄積規律及質量安全的研究卻鮮有報道，僅見劉伶俐等[12]報道了中華鱉肝臟、腸道、裙邊、肌肉對養殖環境中鎘的富集規律研究，而關于除鎘外的其他重金屬在中華鱉體內各組織的富集規律及養殖與野生中華鱉體內重金屬蓄積規律差異性等未見報道。本研究通過測定野生和養殖中華鱉肌肉、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，可為消費者選購野生或養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 只野生中華鱉體質量500～700 g，捕自資江湖南邵陽段；3 只養殖中華鱉體質量400～600 g，取自湖南省水產原種場。采用斷頭處死實驗用中華鱉，分離其內臟、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法，分別按照GB5009.12-2010《食品安全國家標準食品中鉛的測定》、GB5009.15-2014《食品安全國家標準食品中鎘的測定》、GB/T 5009.13-2003《食品安全國家標準食品中銅的測定》、GB/T 5009.14-2003《食品安全國家標準食品中鋅的測定》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，待上機測定。

1.3 重金屬污染風險評價

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

用單因子污染指數法[15]評價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；Ci為生物體內污染物的實測平均含量（mg/kg）；Si為某種污染物的評價標準值（mg/kg），中華鱉各組織中Cu、Zn、Cd、Pb 的限量標準參照魚類對應元素的限量標準，依據《食品中污染物限量》（GB 2762-2017）[16]、《水產品中有毒有害物質限量》（NY 5073-2006）[17]和《食品中鋅限量衛生標準》（GB 13106-1991）[18]，魚類Cu、Zn、Cd 和Pb 的限量標準分別為50 mg/kg、50 mg/kg、0.1 mg/kg 和0.5 mg/kg。

用均值型污染指數法[15]評價樣品中重金屬的污染程度，實質是各項單因子污染指數的平均值，其計算公式如下：，式中：PI 為均值型污染指數；Pi為單因子污染指數；n 為所測重金屬種類數。根據均值型污染指數法的計算結果，將重金屬污染程度分為6 個等級[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）和嚴重污染級別（PI＞1.0）。

1.4 數據處理

采用Excel 2010 對實驗數據進行處理。

2 結果與分析

2.1 同一重金屬在野生與養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 在野生和養殖中華鱉各組織中的蓄積規律相同，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 在野生和養殖中華鱉各組織中的蓄積規律相同，均表現為背甲（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 在養殖中華鱉各組織中的蓄積表現為肌肉＞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 在養殖中華鱉各組織中的蓄積表現為背甲（0.2082 mg/kg）＞肝臟（0.1450mg/kg）＞脂肪（0.1229 mg/kg）＞肌肉（0.0580 mg/kg）。

2.2 野生與養殖中華鱉同一組織中不同重金屬的富集特征

野生與養殖中華鱉肌肉、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殖中華鱉肌肉中的蓄積規律相同，均表現為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（養殖）。

4 種重金屬在野生中華鱉肝臟中的蓄積表現為Zn＞Cu＞Cd＞Pb，其含量在0.1202～28.0087 mg/kg之間；在養殖中華鱉肝臟中的蓄積表現為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殖中華鱉脂肪塊及背甲中的蓄積規律相同，均表現為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（養殖）。野生與養殖中華鱉各組織中Zn 含量明顯高于其他三種重金屬元素。

2.3 野生與養殖中華鱉不同組織中的重金屬污染程度評價

Cu、Zn、Cd、Pb 在野生與養殖中華鱉肌肉、肝臟、脂肪塊、背甲4 種組織中的污染評價（Pi）結果表明（表2）：Cu 在野生與養殖中華鱉4 種組織中未超過限量標準；Zn 在背甲中均超過限量標準，在其他3 種組織中未超過限量標準；Cd 僅在野生中華鱉肝臟中超過限量標準，其他3 種組織及養殖中華鱉4種組織中均未超過限量標準；Pb 僅在野中華鱉背甲中超過限量標準，其他3 種組織及養殖中華鱉4 種組織中均未超過限量標準。PI 結果表明，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 野生與養殖中華鱉體內重金屬富集特征

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元素之一，但當其達到一定濃度時也會對水生生物產生毒害作用。同樣對于消費者，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，但濃度超過一定閾值也會對人體造成危害[13]。因此，研究野生與養殖中華鱉體內重金屬蓄積特征對引導消費放心安全食用中華鱉具有重要指導意義。

表1 野生與養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 野生與養殖中華鱉不同組織中的重金屬污染指數（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 在野生和養殖中華鱉各組織中的含量均未超過無公害食品水產品中有毒有害物質限量標準（50 mg/kg）[17]。Cu 是水產動物必需的微量重金屬元素，對水產動物的造血、免疫功能及生產、繁殖性能及中樞神經系統的發育等有重要作用[20]。本實驗中，野生與養殖中華鱉肝臟中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]報到的Cu 主要蓄積在水產動物的內臟中，尤其是肝臟中的結果一致，即肝臟是中華鱉蓄積Cu的重要靶器官。

Zn 是魚類重要營養微量元素之一，參與多種代謝，如影響相關酶的形成、調節機體免疫力和保持細胞膜的完整性等[21]。本實驗中，中華鱉背甲Zn 含量遠大于其他三種組織，說明背甲是中華鱉中蓄積Zn 的重要靶器官。閻柳娟等[22]等報道，野生與養殖黃沙鱉Truogx sinensis 背甲中Zn 含量高于肝臟，與本研究結果類似。

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

3.2 野生與養殖中華鱉不同組織中的重金屬污染程度評價

單因子污染指數法和均值型污染指數法分別被用于評價樣品某單一重金屬和多種重金屬的污染程度。程小飛等[13]報道，刺鲃各組織中均值污染指數由高到低表現為腎臟＞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殖中華鱉。養殖與野生中華鱉4 種組織中均有重金屬檢出，但肌肉及脂肪均未超過超出《食品安全國家標準食品中污染物限量》（GB 2761-2017）[16]與《無公害食品水產品中有毒有害物質限量》（NY 5073-2006）[17]規定的限量，可以放心食用，這與張海琪等[25]對浙江中華鱉的研究結果一致。

3.3 結論

在野生與養殖中華鱉同一組織中Cu、Zn、Cd、Pb 的蓄積規律相似，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。

野生與養殖中華鱉不同組織的均值污染指數由大到小排序為：背甲（野生）＞肝臟（野生）＞背甲（養殖）＞肝臟（養殖）＞肌肉（養殖）＞肌肉（野生）＞脂肪塊（野生）＞脂肪塊（養殖）。野生中華鱉背甲中Zn 和Pb、肝臟（Cd）含量超標；養殖中華鱉僅背甲中Zn 超標。野生與養殖中華鱉肌肉和脂肪塊中重金屬含量遠低于限量標準，食用不存在健康風險。