王雪蓮，董冬雪，丁延帥，方再郗，王林江，王淑軍，呂明生*

（1.江蘇海洋大學海洋資源與環(huán)境重點實驗室/海洋生物技術重點實驗室，江蘇 連云港 222005；2.連云港市質量技術綜合檢驗檢測中心，江蘇 連云港 222002）

微量元素具有重要的生理功能，如鐵有參與氧的運輸和貯存、參與合成細胞色素和多種金屬酶、增強機體免疫功能等非常重要的生理作用[1]；鋅對促進機體生長發(fā)育、維持細胞功能、調節(jié)機體免疫具有重要作用[2]；硒是酶的重要組成部分，其最重要的生理功能是抗氧化[3]。鍶（Sr）是人體必需的微量元素，與人體健康密切相關，具有促進骨骼鈣化、預防老年性骨質疏松癥[4-6]、抗牙齒過敏和抗齲作用[7]，可抑制尿結石形成[8]，并能防止心血管病、抗衰老，對2型糖尿病有很好的治療作用[9]。飲用水、谷物、堅果、帶葉蔬菜和乳制品等是人類攝取鍶的主要來源[9]。其中，谷物和海鮮中的鍶含量相對較高[10]。成年人每天攝入鍶2 mg即能滿足人體的需要[11]。

海州灣地處我國中部，氣候適宜，魚蝦蟹貝等水產品豐富[12-13]。蝦虎魚，學名矛尾復蝦虎魚（Synechogobius hasta），屬鱸形目、蝦虎魚科、復蝦虎魚屬，屬一年生中小型底層雜食性魚類，在黃渤海分布廣[14]。本研究采集海州灣水產品，研究微量元素鍶元素的分布與釋放，擬為海州灣水產品的深加工提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

蝦虎魚、花蛤、牡蠣、海螺、蝦姑、梭子蟹：市售，均為活潑、健康無病害個體。樣品保藏于保鮮盒（含冰袋）。硝酸（色譜純）：上海安譜科學儀器有限公司；氯化鈉、水楊酸、酒石酸（均為分析純）：國藥集團化學試劑有限公司；冰醋酸（分析純）：天津市津東天正精細化學試劑廠；檸檬酸（分析純）：西隴化工股份有限公司；草酸（分析純）：天津市致遠化學試劑有限公司；單寧酸：默克（Sisma-Aldrich）西格瑪奧德里奇貿易有限公司；鍶標準溶液（BWB2155-2016，1 000 μg/mL）：北京北方偉業(yè)計量技術研究院；高純氬氣（純度＞99.99%）：南京特氣有限公司；食醋（總酸≥4.50 g/100 mL）：山西醋集團有限公司；離心管：江都實驗耗材有限公司；針頭式水相過濾器（13 mm×0.45 μm）：連云港佰特科技有限公司；試驗用水均為一級水。

1.2 儀器與設備

電感耦合等離子質譜儀（iCAP RQ）、離心機（HSF1613）：美國賽默飛世爾科技公司；微波消解儀（MARS）：美國 CEM 公司；電子分析天平（AL204）：梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；超純水機（QTUM-0001X）：法國密理博（MILLIPORE）公司；電爐（DK-Ⅱ）：長沙米淇儀器設備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 標準溶液的配制

2%硝酸溶液為溶劑，用1 000 μg/mL鍶標準溶液配制濃度分別為 0、0.05、0.10、0.50、1.00、5.00 μg/mL 的標準溶液[15]。

1.3.2 試驗條件

微波消解工作程序：先以5℃/min升溫至120℃，保持6min；然后以5℃/min升溫至180℃，保持10min，再以5℃/min升溫至190℃，保持15 min[15]。電感耦合等離子體質譜法（inductively coupled plasma mass spectrometry，ICP-MS）儀器的工作參數見表1。

表1 ICP-MS儀器工作參數Table 1 Working parameters of ICP-MS instrument

1.3.3 樣品消解

將6種樣品的頭、內臟、肌肉和骨骼分割開，其它水產品去除硬殼部分，用水清洗、晾干后制成勻漿，備用。稱取約0.5 g樣品于聚四氟乙烯消解罐中，加入5.0 mL硝酸，放置12 h后進行預消解，排氣后放入微波消解儀進行消解。消解結束后冷卻、緩慢開蓋排氣、超聲脫氣3 min，用水定容至25.00 mL，此為樣品溶液，用于ICP-MS檢測。

1.3.4 不同有機酸對蝦虎魚骨中鍶釋放的影響

稱取約3.0 g的新鮮蝦虎魚骨置于燒杯中，加入100 mL水，再分別加入1.0 g氯化鈉、1.0 mL冰醋酸、1.0 g檸檬酸、1.0 g草酸、1.0 g水楊酸、1.0 g單寧酸、1.0 g酒石酸，置于電爐上加熱至沸騰，并保持微沸40 min。取下，冷卻至室溫約20℃，10 000 r/min離心10 min。取上清液，濾膜過濾，濾液用ICP-MS檢測。煮后的魚骨稍晾干，按1.3.2的方法微波消解，檢測煮過的蝦虎魚骨中殘余的鍶，同時做空白試驗，空白試驗除不加酸外，其余步驟均相同。

1.3.5 食醋濃度對蝦虎魚骨中鍶釋放的影響

稱取約3.0g蝦虎魚骨置于燒杯中，加入水和食醋配制食醋濃度分別為0、0.025%、0.050%、0.100%、0.200%、0.400%、0.500%、0.750%、1.000%的溶液，置于電爐上加熱至沸騰，分別保持微沸30、60、120 min。取下，冷卻至室溫約20℃，10000r/min離心10min，濾膜過濾上清液，濾液用ICP-MS檢測。

1.3.6 數據分析

試驗數據平行3次，采用Origin 9.0繪圖，采用SPSS 20進行數據處理和分析。

2 試驗結果

2.1 海州灣水產品中微量元素和鍶的分布

海州灣水產品金屬元素的分布及鍶元素含量比較情況見圖1。

圖1 海州灣水產品金屬元素的分布和鍶元素含量比較Fig.1 Comparison of metallic elementsand strontium content of aquatic products in Haizhou Bay

由圖1A可知，在檢測的水產品中，鋅和鍶的含量均高于其它元素。陸偉國等[16]的研究也表明海水產品的鋅含量比淡水產品的高。

由圖1B可知，花蛤、牡蠣、海螺、蝦姑、梭子蟹、蝦虎魚肌肉中的鍶含量分別為 2.28、1.14、2.48、2.59、2.25、3.33 mg/kg，鍶含量相對較高，其中蝦虎魚最高。

2.2 蝦虎魚體內微量元素和鍶的分布

蝦虎魚身體各部位金屬元素及鍶元素含量見圖2。

圖2 蝦虎魚體內金屬元素的分布Fig.2 Metallic elements in goby

由圖2可知，經檢測，蝦虎魚內臟、魚肉、魚骨均分布鍶元素，分別為 0.84、2.85、80.45 mg/kg；魚內臟中鍶含量最低，魚肉次之，魚骨中最高。

2.3 氯化鈉及有機酸對蝦虎魚骨中鍶元素釋放的影響

氯化鈉和有機酸對蝦虎魚骨中鍶元素的釋放的影響見圖3。

圖3 不同溶劑對蝦虎魚骨中鍶元素釋放的影響Fig.3 Effects of different solutions on the release of strontium in the bones of goby

由圖3可知，氯化鈉對蝦虎魚體內鍶元素的釋放沒有明顯影響。酸可以促進蝦虎魚骨中鍶的釋放，其中促進效果依次為水楊酸＞酒石酸＞檸檬酸＞草酸＞醋酸＞單寧酸。水楊酸和酒石酸分別可以釋放蝦虎魚骨中44.42%和43.98%的鍶。檸檬酸可以釋放33.48%的鍶。醋酸的釋放率為8.00%，相對較弱，約為檸檬酸的四分之一。

2.4 食醋濃度對蝦虎魚骨中鍶元素釋放的影響

不同食醋濃度的蝦虎魚骨湯中鍶元素含量情況見圖4。

圖4 不同食醋濃度的蝦虎魚骨湯中鍶元素含量Fig.4 Strontium content in goby bone soup with different vinegar concentration

由圖4可知，增加食醋濃度和延長烹飪時間可以增加魚骨湯中的鍶含量。在煮沸120 min時，空白組中，魚骨湯中的鍶含量為0.27 mg/L；1.000%食醋溶液中，魚骨湯中的鍶含量為2.16 mg/L，比空白組增加了8倍。煮沸30 min和60 min對鍶的釋放沒有明顯影響。蝦虎魚骨湯可以作為補鍶的重要來源。

3 討論

人體中的鍶主要來源于飲食，鮮食蔬果鍶含量較低[17]，海產品中鍶的含量較高，其中，南極磷蝦、虎斑烏賊中都含有一定的鍶[18-19]。鍶的缺乏會引起代謝紊亂，出現肢體乏力、出虛汗、牙齒骨潰瘍、骨骼發(fā)育遲緩和骨質疏松等癥狀。據調查，至少有34種疾病與體內鍶含量顯著降低有關[20]。藺艷等[21]的研究表明，高鍶礦泉水在濃度不超過8 mg/L時對肝、腎和血管內皮細胞無明顯毒性，對細胞增殖有益，其中濃度為4 mg/L的效果最突出，以延長其增殖周期為主。萬英等[11]的研究表明，飲用2 mg/L～8 mg/L含鍶礦泉水6個月對正常大鼠血清學指標無不良影響，對肝、腎功能及形態(tài)無損傷作用，對心肌形態(tài)無損傷作用。除核泄露或爆炸造成輻射污染外，一般環(huán)境中不存在89Sr和90Sr，其他穩(wěn)定態(tài)的鍶不會對人體和環(huán)境造成危害[17]。

海州灣各種水產品肌肉中均含有豐富的鋅和鍶，其中蝦虎魚中鍶含量較高，并且主要存在于蝦虎魚骨中。在該魚的深加工中，魚骨是副產物，對鍶元素的提取有利于提高其副產物的附加值。有機酸可以促進鍶的釋放。在制作魚骨湯時，添加檸檬酸的釋放效果要好于食醋。值得關注的是，不僅是鍶，加入適量的食醋也會使鈣、鎂、鉀、鋅、鐵、銅等礦物質溶出量增加[22]，經常食用加酸烹飪的魚湯，有助于鍶的攝入。柏楊等[23]利用蝦虎魚骨制備高可溶性鈣含量的骨泥，也是高補鍶食品。綜上所述，蝦虎魚可以制成富鍶元素的相關產品。

4 結論

海州灣水產品花蛤、牡蠣、海螺、蝦姑、梭子蟹和蝦虎魚中鍶元素含量分別為 2.28、1.14、2.48、2.59、2.25、3.33 mg/kg。蝦虎魚內臟、肌肉、骨均含有鍶元素，分別為0.84、2.85、80.45mg/kg，蝦虎魚骨中鍶含量明顯高于其他部位。蝦虎魚骨在水、氯化鈉、醋酸、檸檬酸、草酸、水楊酸、單寧酸和酒石酸溶液中煮沸后保持微沸40 min，釋放率分別為 0.41%、0.65%、7.54%、33.36%、12.65%、44.11%、3.29%、43.51%。添加有機酸可以大幅度增加骨中鍶的釋放。在蝦虎魚骨加工中，添加1.000%食醋，煮沸120 min，湯中鍶的含量可以達到2.16 mg/L。蝦虎魚含有豐富的鍶，具有較好的開發(fā)前景。