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        廣州市售甲殼類中鎘污染狀況分析及安全性評價

        2021-06-10 06:52:14王倩茹安文佳蔣寧陳銀蘋陳文銳
        食品工業(yè) 2021年5期
        關鍵詞:甲殼類中鎘檢測值

        王倩茹,安文佳 ,蔣寧*,陳銀蘋,陳文銳

        1. 華北理工大學公共衛(wèi)生學院(唐山 063210);2. 廣州海關技術(shù)中心(廣州 510623);3. 廣東省動植物與食品進出口技術(shù)措施研究重點實驗室(廣州 510623)

        水產(chǎn)品富含蛋白質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)、脂肪酸等多種營養(yǎng)素[1],日漸成為居民的日常消費食品。同時,居民生活水平提高,健康飲食理念普及,水產(chǎn)品消費量呈現(xiàn)不斷增加趨勢[2]。然而,由于水生生物對重金屬具有富集作用,水環(huán)境中重金屬的自然含量及含有重金屬的工農(nóng)業(yè)廢水和生活污水的排放都可能使水生生物受到污染[3]。重金屬可通過食物鏈傳遞到人體,且具有持久性、累積性和不易降解等特性[4],即使以低濃度進入人體,也可累積達到一定濃度而危害人體健康。鎘是一種蓄積性很強的生物非必需重金屬元素,在人體內(nèi)半衰期長達10~35年[5],若在人體內(nèi)蓄積達耐受劑量,可對肝、腎、骨骼等造成一系列損傷,導致肝、腎功能受損,嚴重者可致骨痛病 。黃永蘭等[7]分析揚州市魚體中重金屬的含量,結(jié)果表明魚體內(nèi)的平均鎘含量為0.029 mg/kg。殷小琴等[8]研究南通市水產(chǎn)品中鉛和鎘的污染情況,結(jié)果表明甲殼類中鎘的檢出率和超標率分別為90.9%和27.3%。蔡華等[9]研究上海市水產(chǎn)品中重金屬污染情況,結(jié)果表明鎘超標情況較為嚴重,尤其在海水蟹中鎘平均濃度為0.913 mg/kg,超標率達61.70%。因此,對市售水產(chǎn)品尤其是甲殼類中鎘的污染狀況進行分析,并評價其安全性是至關重要的。食品安全指數(shù)法是一種綜合評價方法,它在污染物濃度的基礎上,同時考慮食品的消費量,通過計算食品安全指數(shù)(IFS)評價食品的食用安全性。試驗以廣州367份市售甲殼類水產(chǎn)品為研究對象,檢測樣品中鎘含量,分析鎘污染狀況并評價其食用安全性。

        1 材料與方法

        1.1 樣品采集

        試驗于2017—2018年在廣州市具有代表性的農(nóng)貿(mào)市場、大小型超市等隨機抽取367份甲殼類樣品,將樣品裝入自封袋,加冰塊后帶回實驗室,放入-20 ℃冰箱中冷凍保存。為保證檢測結(jié)果數(shù)據(jù)的準確性,檢測日期與抽樣日期的時間間隔不超過5 d。

        1.2 儀器與試劑

        原子吸收光譜儀AA800(美國,PE,用于鎘的測定);Ultra WAVE超級微波消解平臺(意大利,Milestone);Milli-Q超純水系統(tǒng)(電阻率18.2 MΩ·cm);玻璃器皿(均用20%硝酸浸泡24 h,用水反復沖洗后再用去離子水沖洗)。

        鎘溶液標準物質(zhì)(1 000 μg/mL,中國計量科學研究院);硝酸(優(yōu)純級,蘇州晶瑞有限公司);水(超純水機制備);氮氣(99.99%以上);其他所用試劑均為優(yōu)純級或以上。

        1.3 樣品前處理

        按照GB 2672—2017《食品安全國家標準 食品中污染物限量》[10]要求去殼去皮等,根據(jù)GB 5009.15—2014《食品安全國家標準 食品中鎘的測定》[11]要求進行勻漿,稱取1.0 g(精確值0.001 g)代表性樣品于聚乙烯消化管中,加入3 mL硝酸,蓋上蓋子,放置過夜,同時做空白試驗。將樣品放入消解儀中,鎖緊罐體,預加惰性氣體(氮氣),壓力4 000 kPa,外腔溫度≤40 ℃,設定升溫程序(見表1),進行消解。趕酸結(jié)束后將消化液轉(zhuǎn)移至50 mL聚丙烯離心管中,用少量去離子水多次洗滌消解內(nèi)罐,合并洗液后用去離子水定容至25 mL,混勻備用。同時進行空白試驗。

        表1 超級微波消解法升溫程序

        1.4 樣品檢測

        鎘的測定參照GB 5009.15—2014[11]標準方法進行。

        1.5 統(tǒng)計學方法

        將檢測數(shù)據(jù)錄入Excel 2007建立數(shù)據(jù)庫,檢測結(jié)果低于檢測限(LOD)的樣品,根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)推薦的替代法,取1/2 LOD錄入。根據(jù)樣品的采樣年份、類別、一般生長環(huán)境[12]以及營養(yǎng)級[13-15]將樣品按照4種分類方式進行分類,計算各類樣品中鎘的檢出率與超標率,它們的差異利用SPSS 17.0軟件采用卡方檢驗進行比較,p<0.05時認為差異具有統(tǒng)計學意義。

        1.6 風險評估方法

        采用食品安全指數(shù)法[16]評估所研究甲殼類水產(chǎn)品的食用安全性,公式為

        式中:IFSc為某一樣品的食品安全指數(shù);EDIc為鎘的日攝入量估算值;f為校正因子,取1[17];SIc為鎘的限量標準,即GB 2672—2017[10]中規(guī)定的鎘的限量值(0.5 mg/kg);bw為人體平均體重,顧景范[18]表明中國成年男性平均體重為66.20 kg,女性為57.30 kg,由于試驗在設計時未區(qū)分消費者性別,所以取兩性平均值61.75 kg;Ri為樣品中鎘的檢測值,mg/kg;Fi為甲殼類的日消費量,根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)[19]計算得廣東省人均水產(chǎn)品日消費量約62.47 g/人/d,而蘇暢等[20]認為消費者水產(chǎn)品類食物攝入的9.45%來自甲殼類,因此試驗中Fi為5.90 g/(人·d);Ei和Pi分別為可食用部分因子和加工處理因子,均取0.5[17]IFS為全部樣品的食品安全指數(shù)均值;n為樣品份數(shù)。

        食品安全性評價標準[16]若IFSc<1,表明重金屬污染物對水產(chǎn)品的食用安全無顯著影響;若IFSc=1,表明水產(chǎn)品的食用安全風險可接受;若IFSc>1,表明水產(chǎn)品受到重金屬污染物的嚴重污染。若IFS<1,表明水產(chǎn)品整體食用安全;若IFS=1,表明水產(chǎn)品整體的食用安全性處于可接受狀態(tài);若IFS>1,表明水產(chǎn)品整體的食用安全風險不可接受。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 污染狀況分析

        2.1.1 樣品中鎘污染的總體檢測結(jié)果

        檢測367份甲殼類樣品的鎘含量,結(jié)果表明所有樣品中鎘含量的檢測值范圍為未檢出(ND)至5.900 0mg/kg,平均濃度為0.162 1 mg/kg,樣品總體檢出率為43.60%(160/367),存在超標樣品20份,總體超標率達5.45%。

        2.1.2 不同年份樣品中鎘污染情況

        2017年的243份甲殼類水產(chǎn)品中鎘的檢測值范圍為ND~5.900 0 mg/kg,2018年的124份樣品中鎘的檢測值范圍為ND~0.750 0 mg/kg。樣品的檢出率(χ2=0.210,p=0.647)和超標率(χ2=1.797,p=0.180)在2年之間的差異均無統(tǒng)計學意義,具體見表2。

        表2 不同年份甲殼類水產(chǎn)樣品中鎘污染情況

        2.1.3 不同類別樣品中鎘污染情況

        所檢測的178份蝦類樣品中鎘的檢測值范圍為ND~2.300 0 mg/kg,189份蟹類樣品中鎘檢測值的范圍為ND~5.900 0 mg/kg??ǚ綑z驗結(jié)果表明,對于蝦類和蟹類,鎘的檢出率(χ2=118.131,p<0.001)和超標率(χ2=4.677,p=0.031)的差異均具有統(tǒng)計學意義,具體見表3。

        注: 同一列中2組比較, **表示差異極顯著 (p<0.01), *表示差異顯著(p<0.05)。

        2.1.4 不同生長環(huán)境樣品中鎘污染情況

        所檢測的165份淡水甲殼類樣品中鎘的檢測值范圍為ND~0.7400 mg/kg,202份海水甲殼類樣品中鎘檢測值的范圍為ND~5.900 0 mg/kg。卡方檢驗結(jié)果表明,2種生長環(huán)境的甲殼類樣品中鎘的檢出率差異無統(tǒng)計學意義,χ2=0.693,p=0.405,而超標率的差異具有統(tǒng)計學意義,χ2=13.649,p<0.001,見表4。

        表4 不同生長環(huán)境甲殼類水產(chǎn)樣品中鎘污染情況

        2.1.5 不同營養(yǎng)級樣品中鎘污染情況

        所檢測的200份營養(yǎng)級在2~3的甲殼類樣品中鎘的檢測值范圍為ND~0.480 0 mg/kg,167份營養(yǎng)級在3~4的樣品中鎘檢測值的范圍為ND~5.900 0 mg/kg??ǚ綑z驗結(jié)果表明,對于2個營養(yǎng)級范圍的甲殼類樣品,鎘的檢出率和超標率之間的差異均具有統(tǒng)計學意義,χ2值分別為25.333和79.552,p值均小于0.001,具體見表5。

        表5 不同營養(yǎng)級的甲殼類水產(chǎn)樣品中鎘污染情況

        2.2 食品安全性評價

        如表6所示,食品安全性評價結(jié)果表明,抽檢的所有甲殼類水產(chǎn)品的食品安全指數(shù)在0.000 1~0.281 9范圍內(nèi),所有樣品的食品安全指數(shù)均小于1,總體食品安全指數(shù)均值為0.007 7,表明鎘污染對所檢甲殼類水產(chǎn)品的整體食用安全性基本無影響。對于每一種分類方式,食品安全指數(shù)均值為2017年>2018年,蟹類>蝦類,海水甲殼類>淡水甲殼類,3~4營養(yǎng)級甲殼類>2~3營養(yǎng)級甲殼類。

        表6 甲殼類水產(chǎn)樣品中鎘的食品安全指數(shù)

        3 結(jié)論與討論

        結(jié)果表明,367份廣州市售甲殼類樣品中鎘的檢出率為43.60%,說明廣州市售甲殼類中確存在一定程度鎘污染,但低于南通市(90.9%)[8]和秦皇島市(72.0%)[21];超標率為5.45%,低于江西?。?.91%)[22]和上海市(14.0%)[23]。食品安全性評價結(jié)果表明,所研究樣品總體食品安全指數(shù)均值為0.007 7,低于王浩然等[21]的研究結(jié)果,說明鎘對所抽檢樣品的整體食用安全無顯著影響。

        按照不同標準對樣品進行分類后,卡方檢驗結(jié)果表明,2017年與2018年的甲殼類中鎘的檢出率與超標率均無差異,說明近2年甲殼類水產(chǎn)品中鎘污染現(xiàn)象一直存在,并無明顯的加重或減輕的變化趨勢;對于蝦類和蟹類,其檢出率和超標率之間的差異均具有統(tǒng)計學意義,無論是檢出率還是超標率,蟹類均高于蝦類,這與熊艷森等[22]的研究結(jié)果一致;淡水甲殼類與海水甲殼類的鎘檢出率之間沒有顯著差異,但二者超標率之間的差異具有統(tǒng)計學意義,說明無論是淡水環(huán)境還是海水環(huán)境,均存在一定鎘污染狀況,但與黃宏瑜等[24]對淡水魚和海水魚的研究結(jié)果類似,海水環(huán)境中的甲殼類水產(chǎn)品累積了更高水平的鎘,因此超過國家標準的樣品占比更高;在營養(yǎng)級處于2~3與3~4的2類樣品之間,檢出率與超標率均有顯著差異,無論是檢出率還是超標率,高營養(yǎng)級甲殼類均高于低營養(yǎng)級甲殼類,表明處于食物鏈上端的生物更易累積高濃度的鎘,因此處于食物鏈頂端的人類更可能由于食用甲殼類水產(chǎn)品而在體內(nèi)累積更多的鎘,產(chǎn)生健康風險。由于樣品的生長環(huán)境和營養(yǎng)級資料為根據(jù)文獻記載所得,所以結(jié)果可能存在一定不確定性,后續(xù)應在甲殼類水產(chǎn)品的生長階段進行調(diào)查工作,以更真實全面地比較各分類條件下的鎘污染情況。

        因此,廣州市售甲殼類存在一定程度的鎘污染,但其對甲殼類的整體食用安全性無顯著影響,居民不太可能只因食用甲殼類而產(chǎn)生健康風險,但仍需關注甲殼類同其他類水產(chǎn)品如魚、貝類和海帶等,以及谷類、蔬菜等其他食物造成的疊加鎘暴露風險。建議居民在通過食用水產(chǎn)品獲取營養(yǎng)的同時,科學選擇食用水產(chǎn)品的種類并合理控制其攝入量,以降低因食用水產(chǎn)品所帶來的健康風險。

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