藺翠翠，周艷明

（沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)分析測(cè)試中心，遼寧沈陽 110161)

銅在畜產(chǎn)品中的安全性評(píng)價(jià)

藺翠翠，周艷明

（沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)分析測(cè)試中心，遼寧沈陽 110161)

為了保證畜產(chǎn)品的安全性，通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究了高銅的危害性，根據(jù)對(duì)某市銅超標(biāo)情況的調(diào)查，運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估軟件@RISK4.5建立畜產(chǎn)品中銅的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，最終給出日允許攝入量ADI值，以對(duì)畜產(chǎn)品中銅超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行全面評(píng)估。為促進(jìn)畜產(chǎn)品安全，保護(hù)消費(fèi)者健康及有關(guān)部門進(jìn)行食品安全的風(fēng)險(xiǎn)管理提供依據(jù)。

畜產(chǎn)品，高銅，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)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(jìn)仔豬增重、提高飼料利用率、降低腹瀉率、增強(qiáng)機(jī)體免疫力及抗斷奶應(yīng)激等［1］，從此高銅作為一種高效、廉價(jià)、方便的生長促進(jìn)劑在畜牧生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。但是這些高銅長期在畜禽體內(nèi)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(xué)負(fù)效應(yīng)隨時(shí)可能發(fā)生，所以對(duì)銅殘留的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估就顯得尤為重要，但目前尚未有關(guān)于畜產(chǎn)品中銅的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告，因此本文從危害識(shí)別、危害描述、暴露評(píng)估、風(fēng)險(xiǎn)描述等方面對(duì)畜產(chǎn)品中銅殘留的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行全面分析，以期為企業(yè)生產(chǎn)和相關(guān)部門的風(fēng)險(xiǎn)管理提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 100只四周齡Wistar大鼠按性別分籠飼養(yǎng)一周后，選擇體況良好、健康、體重相近的大鼠90只，分別進(jìn)行7d急毒實(shí)驗(yàn)和30d喂養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。

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

1.2 急性毒性實(shí)驗(yàn)

50只Wistar大鼠隨機(jī)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(nèi)大鼠的死亡情況及中毒癥狀。

1.3 大鼠喂養(yǎng)實(shí)驗(yàn)

40只 Wistar大鼠隨機(jī)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(yǎng)30d后，對(duì)大鼠進(jìn)行血液成分分析、生化指標(biāo)測(cè)定、病理組織學(xué)檢驗(yàn)及臟器重金屬含量檢測(cè)。

1.4 ICP-MS抽樣檢測(cè)

1.4.1 樣品采集 固定畜產(chǎn)品名稱以及銷售地點(diǎn)，根據(jù)生產(chǎn)時(shí)間分5次采集，每次采集樣品100種，測(cè)定其中Cu、As等重金屬含量。

1.4.2 樣品制備 0.3g均質(zhì)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(jī)測(cè)定。

1.4.3 儀器參數(shù) 采樣深度 68m，載氣流速1.8L/min，蠕動(dòng)泵轉(zhuǎn)速0.1r/s，功率1400W。

2 危害識(shí)別和危害描述

根據(jù)急毒實(shí)驗(yàn)結(jié)果，利用霍恩氏（Horn）法求得硫酸銅的半數(shù)致死量（LD50）為681mg/kg，置信區(qū)間為441～1050mg/kg·bw，屬低毒范疇。表1顯示，添加組白細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞數(shù)量顯著降低，說明高銅使機(jī)體免疫力下降、損害動(dòng)物防疫系統(tǒng)；添加組谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶活性均高于對(duì)照組，而這兩種酶的測(cè)定被認(rèn)為是肝細(xì)胞損害的金標(biāo)準(zhǔn)［2］，因此說明高銅會(huì)損傷肝細(xì)胞；尿素氮含量的變化情況與腎臟的清除率有關(guān)，可反映腎臟的功能狀態(tài)［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(nèi)蛋白質(zhì)的代謝產(chǎn)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(xiàn)出明顯的劑量效應(yīng)。說明長期喂以大鼠高劑量的銅，不僅會(huì)造成銅在各臟器的蓄積，而且由于金屬之間的協(xié)同效應(yīng)，還將造成鉛在內(nèi)臟中的過量蓄積，危害機(jī)體健康。As含量出現(xiàn)先激增后降低的趨勢(shì)，這可能是由于當(dāng)銅少量添加時(shí)，銅與砷表現(xiàn)為協(xié)同效應(yīng)，造成砷含量激增，當(dāng)銅添加量增加時(shí)二者又表現(xiàn)為拮抗作用，致使砷含量又下降到正常水平以下。表明當(dāng)銅少量添加時(shí)，也許銅的蓄積毒性不會(huì)對(duì)機(jī)體造成很大傷害，但是相應(yīng)的其他重金屬毒性可能會(huì)更大。圖1～圖6內(nèi)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(xì)末狀，細(xì)胞核收縮，胞漿顆粒化，細(xì)胞間潤盤消失。肝細(xì)胞溶解、缺失，胞質(zhì)空泡化嚴(yán)重，淋巴細(xì)胞增多。肺淤血，肺泡格中嚴(yán)重充血。腎小管充血，破碎不完整。胃底腺腺細(xì)胞收縮、破損，毛細(xì)血管輕微充血。睪丸生殖上皮缺失、變薄，結(jié)構(gòu)破損嚴(yán)重。

表1 血液成分及生化指標(biāo)測(cè)定結(jié)果

表2 各劑量組臟器重金屬含量

3 暴露評(píng)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(jù)對(duì)某市各類市場(chǎng)畜產(chǎn)品中銅超標(biāo)情況的調(diào)查，評(píng)估消費(fèi)者接觸過量銅元素的概率。選取某市不同區(qū)域人群密集的超級(jí)市場(chǎng)和農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)作為調(diào)查地點(diǎn)，分5次采集同種類樣品，用ICP－MS檢測(cè)樣品中銅等重金屬含量，建立畜產(chǎn)品中銅殘留危害的定量暴露評(píng)估模型。建模方法采用概率評(píng)估法，模型采用Monte Carlo模擬技術(shù)，運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)分析軟件@ RISK4.5運(yùn)行和分析數(shù)據(jù)。

3.1 建立畜產(chǎn)品中銅危害的定量暴露評(píng)估模型

根據(jù)5次測(cè)定結(jié)果，銅在某市超標(biāo)的流行率可模擬為RiskTriang（0.01，0.02，0.03）。模型的一次模擬進(jìn)行100次運(yùn)算，每次運(yùn)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(gè)值，對(duì)這些隨機(jī)抽取的數(shù)字進(jìn)行計(jì)算，評(píng)估的結(jié)果以概率分布的形式描述。

3.1.1 抽樣測(cè)定結(jié)果 見表3。

表3 樣品中銅超標(biāo)種類

3.1.2 該地區(qū)銅超標(biāo)流行率模型建立 根據(jù)采集樣品100種，分五次采集，共檢測(cè)樣品500個(gè)，通過超標(biāo)種類的統(tǒng)計(jì)，建立銅在某市超標(biāo)的流行率模型，模擬為RiskTriang（0.01，0.02，0.03），該地區(qū)超標(biāo)流行率模型見圖6。由圖6可知，銅超標(biāo)的流行率大于等于0.01的概率大于50%，因此該地區(qū)銅超標(biāo)的流行率為0.01。

圖6 某市銅超標(biāo)流行率

3.1.3 建立某市超級(jí)市場(chǎng)中銅超標(biāo)模型 通過調(diào)查得出某市一般超級(jí)市場(chǎng)中畜產(chǎn)品的種類為40種左右，由于銅超標(biāo)流行率為0.01%，在這40種樣品中至少有一種銅超標(biāo)的概率可以模擬為 RiskBinomial（40，0.01），結(jié)果見圖7。由圖7得某市一般超級(jí)市場(chǎng)銅超標(biāo)種類大于1的概率大于6.1%。

3.1.4 建立該地區(qū)農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)中銅超標(biāo)模型 該地區(qū)周邊農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)的畜產(chǎn)品種類約為50種左右，在50種畜產(chǎn)品中銅超標(biāo)的概率模擬為 RiskBinomial（50，0.01），結(jié)果見圖8。由圖8可知，某市農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)銅超標(biāo)種類大于1的概率大于8.9%。

圖7 某市超級(jí)市場(chǎng)至少有一種肉制品銅超標(biāo)的概率

圖8 某市農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)至少有一種肉制品銅超標(biāo)概率

4 風(fēng)險(xiǎn)描述

銅在動(dòng)物體內(nèi)分布廣、代謝慢、易殘留，雖然其毒性不強(qiáng)，但人食用含銅量高的食品會(huì)造成銅在體內(nèi)蓄積，危害人體健康。胡興龍等認(rèn)為，細(xì)胞內(nèi)過量銅可使自由基增多，引起生物損傷，促進(jìn)細(xì)胞癌變。高銅和脂質(zhì)過氧化物增多也是促進(jìn)糖尿病惡化的因素之一，高銅還易發(fā)生視網(wǎng)膜和末梢神經(jīng)病變等。研究表明，當(dāng)銅添加量為300mg/kg時(shí)，豬肝中銅含量已達(dá)到131mg/kg［5］，按成年動(dòng)物的表觀吸收率為5%～10%計(jì)算，一個(gè)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(dá)到危害人體健康的程度。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果可推知銅的最大無可見作用計(jì)量水平值（NOEL）為498.25mg/kg，利用公式ADI=NOEL/SF可計(jì)算出ADI值（ADI是被允許的日食入量，SF為安全因素，F(xiàn)DA規(guī)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(jié)論

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，高銅飼料的使用可能會(huì)造成有害重金屬Cu、Pb等在動(dòng)物體內(nèi)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(fēng)險(xiǎn)。因此監(jiān)督部門應(yīng)抓好飼料使用和畜產(chǎn)品食用這兩個(gè)源頭，加大對(duì)飼料和食品的安全檢測(cè)及風(fēng)險(xiǎn)管理，使人們能夠吃得健康、吃得放心。

［1］張?zhí)K江，王哲.高銅對(duì)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(yī)學(xué)報(bào)，2003，23（2）：199－203.

［2］付春來，魏宏建.解讀臨床肝功能檢驗(yàn)結(jié)果［J］.臨床醫(yī)學(xué)，2005，25（1）：79－81.

［3］崔恒敏，楊光，彭西，等.銅中毒對(duì)雛雞外周血T－淋巴細(xì)胞的影響［J］.中國獸醫(yī)學(xué)報(bào)，2006，26（4）：427－431.

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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(cè)與質(zhì)量安全。