重金属在肉鹅组织中的分布特点
2013-09-20黄运茂田允波许丹宁施振旦
黄运茂,张 瑜,田允波*,许丹宁,施振旦
(1.仲恺农业工程学院生命科学学院,广州 510225;2.广州市水产病害与水禽养殖重点实验室,广州 510225;3.广东省高等学校水禽健康养殖工程技术研究中心,广州 510225;4.江苏省农业科学院畜牧研究所,南京 210014)
当前食品安全问题中,重金属污染是主要问题之一[1],其中主要是砷、铅、镉、铬等[2]。研究表明,重金属污染的主要来源是未经处理的工业“三废”及农药化肥[3-4]。作为食品重要组成部分的畜产品,国内关于其生产过程中重金属污染的研究主要集中于养殖量较大的猪和鸡[5],对其他畜禽的研究比较少,关于水禽的更是鲜见。在我国当前主要采用水面结合放牧的养殖方式现状下,水禽受到饲养地水土重金属污染的影响比其他畜禽严重。有研究表明,在不同来源鸭体内,重金属含量在野鸭上要高于放养鸭,后者则又高于圈养鸭[6]。鹅作为水禽和草食动物,目前未见相关报道,但在鸭和野生猛禽上的研究表明,环境水土中的重金属污染会直接影响到生活其中的禽类机体内的重金属水平[7]。因此,可以预见环境中重金属污染会直接影响到肉鹅生产过程中的安全性。广东作为我国改革开放的前沿阵地,工业的高速发展使生态日益恶化,重金属污染就是其中之一[8];广东省作为我国养鹅大省和鹅消费大省之一[9],肉鹅生产过程中重金属污染研究较少。研究肉鹅生产过程中的重金属组织分布特点,在评估目前肉鹅生产安全性的同时,揭示重金属在鹅机体组织分布的特点,可为鹅产品的安全生产提供依据和指导。
1 材料与方法
1.1 试验设计
在广东省肉鹅主产区清远市选择一家规模化养鹅企业作为动物试验地,选用500只1日龄的健康雏鹅作为实验动物。试验从1日龄开始,到90日龄结束,包含一个完整的肉鹅饲养期。试验期间,鹅只结合水面进行圈养,育雏期饲喂小鸡料,生长期饲喂60%稻谷加40%中鹅料,育肥期全部饲喂大鹅料;整个饲养期均给予适当的青饲料,饮水充足;除育雏期保温外,鹅只均可自由活动。在1、70和90日龄,从鹅群中随机挑选8只鹅(n=8),分别在各只鹅上取肝脏、胸肌、腿肌、胸骨等样品,保存于-20℃,留待重金属指标测定。另外,在d1、d70和d90从养殖地采集洗浴池的水体和水底淤泥样品。①水样采集:在鹅舍的洗浴池水面中选取3个采样点,使其呈等边三角形,然后分别将吸管深入离水面约20 cm处,各收集300 mL的水样;样品采集后进行等量混合,用0.22 μm微孔纤维滤膜对水样进行过滤,滤液分装在洁净的聚乙烯瓶中,样品4℃避光保存。②淤泥采集:在鹅舍的洗浴池水面中选取三个采样点,使其呈等边三角形,在其表层5 cm深度内取适量淤泥,将其在无菌条件下风干后磨碎并混匀,取适量-20℃保存待用。
1.2 检测指标与方法
水样、淤泥样和动物各组织样中的铅(Pb)、镉(Cd)、铬(Cr)和砷(As)的测定方法均为国标测定法。具体方法为:组织样中全Cr测定方法参照GB/T 5009.123-2003[10],全Pb测定方法参照GB/T 5009.12-2003[11],全Cd测定方法参照GB/T 5009.15-2003[12],全 As测定方法参照 GB/T 5009.11-2003[13];水样中的全Pb、Cd参照GB/T 11901-1989[14],全Cr参照GB/T 7466-1987[15],全As参照GB/T 7485-1987[16];淤泥中全Pb、Cd、Cr参照GB/T 17137-1997[17],全 As参照 GB/T 17134-1997[18]。
1.3 数据分析
所有数据分析均用SPASS 11进行单因素方差分析,除注明外,各数值均用平均值(Mean)±SE表示。
2 结果与分析
2.1 水体、淤泥中铅、镉、铬和砷含量检测结果
测定结果见表1,鹅养殖地洗浴池水体中四种重金属的含量均很低,除As的含量为10-3mg·kg-1级外,Pb、Cd和Cr的含量仅10-4mg·kg-1级;在池底淤泥中,Pb、Cr和As的含量均较高,分别达到48.44、7.6和2.29 mg·kg-1,Cd的含量则较低,仅为0.133 mg· kg-1。
表1 洗浴池水体及池底淤泥重金属含量Table1 Contents of heavy metal in water and bottom mud of bath pool (mg·kg-1)
2.2 鹅4种组织中铅含量检测结果
测定结果见表2。
表2 肉鹅生长过程中机体组织的铅含量Table2 Contents of plumbum in goose tissues during growthing (mg · kg-1)
在不同鹅组织中,出生时肝脏中的Pb含量最高,显著高于骨骼(P<0.05),极显著高于胸肌和腿肌(P<0.01),后两者则均检不出Pb;在70和90日龄时,骨骼中的Pb含量均显著高于其他3种组织(P<0.05),后3种组织的Pb含量则无显著差异。在不同生长日龄,胸肌和腿肌中Pb的含量在70日龄和90日龄无显著差异,但均显著高于1日龄(P<0.05),1日龄时胸肌和腿肌均检不出Pb含量;1日龄骨骼中Pb的含量则显著低于70日龄(P<0.05),极显著低于90日龄(P<0.01),70日龄时的含量显著低于90日龄(P<0.05),骨骼中的Pb含量随着日龄增长逐步增加。由结果可知,各组织中的Pb含量在鹅生长过程中均有累积,但在骨骼中最易富集,而在其他3种组织中富集程度不高。
2.3 鹅4种组织中镉含量检测结果
测定结果见表3,在不同鹅组织中,1日龄四种组织均检测不出Cd含量;70日龄,除肝脏Cd含量为0.16 mg·kg-1外,其他3种组织均检测不出Cd;90日龄,四种组织均检测到Cd,其中肝脏中的Cd含量明显高于另外3种组织(P<0.05)。在不同生长日龄,胸肌、腿肌和骨骼中Cd的含量在1日龄和70日龄均没有检出,到90日龄才有检出,但含量仅0.1~0.6 mg·kg-1,而肝脏中的Cd含量随日龄增加显著提高,1日龄时检不出,70日龄时达0.16 mg·kg-1,90日龄时则高达0.31 mg·kg-1,显著高于70日龄时含量(P<0.05)。结果表明,Cd在肝脏中最易富集,在其他3种组织中则富集程度不高。
表3 肉鹅生长过程中机体组织的镉含量Table3 Contents of cadmium in goose tissues during growthing(mg·kg-1)
2.4 鹅4种组织中铬含量检测结果
测定结果见表4,在不同鹅组织中,1日龄胸肌中Cr含量最高,显著高于腿肌和骨骼(P<0.05),肝脏中Cr含量则显著低于腿肌和骨骼(P<0.05);70日龄时,除腿肌没有检出Cr,另外3种组织均检出,其中以骨骼最高,显著高于胸肌和肝脏(P<0.05),后两者没有明显差异;90日龄时,以骨骼中Cr含量最高,显著高于胸肌(P<0.05),极显著高于腿肌和肝脏(P<0.01)。在不同生长日龄,1日龄和70日龄的胸肌Cr含量已显著差异,90日龄时的含量则明显下降(P<0.05);腿肌和肝脏的Cr含量在1日龄和90日龄无明显区别,在70日龄时,腿肌未检出Cr;肝脏的Cr含量则显著上升(P<0.05);70日龄时骨骼中的Cr含量与1日龄相比显著上升(P<0.01),但到90日龄时明显下降(P<0.05)。
表4 肉鹅生长过程中机体组织铬含量Table4 Contents of chromium in goose tissues during growthing (mg·kg-1)
2.5 鹅4种组织中砷含量检测
测定结果显示,在1、70和90日龄的胸肌、腿肌、骨骼和肝脏等4种组织中均未检出As。
3 讨论与结论
根据本研究结果,参照国家、欧盟及国际食品法典委员会颁布的食品中重金属相关限量标准(见表5),除70和90日龄鹅骨骼中的Pb含量高于限量标准外,1日龄骨骼的Pb含量和1、70和90日龄胸肌、腿肌和肝脏中Cd、Cr和As的含量均处于安全范围内。由于骨骼是机体内无机质含量较高的组织,因而骨骼中的Pb含量不能用畜禽肉类和畜禽可食用下水的重金属限量标准衡量。因此,从本研究结果看,肉鹅生产过程中的重金属含量均为安全水平。但是,对比4种组织中4种重金属的含量与限量标准,发现肉鹅在出栏日龄阶段,其肝脏中Cd含量有些偏高,应在肉鹅生产中引起重视
表5 食品中重金属限量标准Table5 Limit standard of heavy metal in food (mg ·kg-1)
本研究还发现,Pb在骨骼中含量最高,在胸肌、腿肌和肝脏中的含量较低。在肉鹅生长过程中,随着日龄的增长,Pb的富集程度最高,其他3种组织虽有一定累积,但富集程度不高。这与在野生猛禽上得到的结果一致[7],但与人工饲养的猪、鸡和鸭结果不同[6,19-21]。在人工饲养程度比较高的畜禽中,肝脏中Pb的含量最高,其次是肌肉,骨骼中最低;在这些结果中,有很多指标均已超标[6,19-21],说明在人工饲养状态下,外源Pb对畜禽产品造成污染。在养殖环境受到外源Pb污染时,即动物机体吸收大量外源Pb时,Pb在肝脏和肌肉的富集程度远高于骨骼,而在自然条件下,因没有外源Pb的污染,动物机体无大量Pb进入,主要在骨骼中累积,并处于安全范围内。Cd在胸肌、腿肌和骨骼中富集程度均不高,但在肝脏中富集程度比较高,这与对猪和鸭的研究结果一致[6,19-20],与野生猛禽和人工饲养的鸡不同;在后两者中,Cd在骨骼和肝脏中的富集程度都较高,均高于肌肉[7]。其中原因不得而知,可能是物种间的差异,
生活状态不同也可能有影响。Cr在胸肌和骨骼中的含量在四种组织较高,以骨骼中的含量最高,随着饲养时间的延长没有出现明显富集;在腿肌和肝脏中,Cr的含量则较低,其中腿肌中的Cr含量随着日龄增长出现一定下降趋势。这与对猪、鸡和鸭的结果均不一致[6,19-21]。在猪和鸡中,以肝脏中的Cr含量最高,骨骼中的最低[19-21],而在鸭上则肌肉中最高,骨骼最低[6]。其中原因亦不得而知。对于As,本研究在肉鹅生产过程中的四种组织上均未检出,无法判断其在鹅机体组织中的分布特点。
[1]游勇,鞠荣.重金属对食品的污染及其危害[J].环境,2007(2):102-103.
[2]曹斌,何松洁,夏建新.重金属污染现状分析及其对策研究[J].中央民族大学学报,2009,18(1):29-33.
[3]倪新,张艺兵,胡萌,等.食品和土壤中重金属镉污染及治理对策[J].山东农业大学学报,2008,39(3):419-423.
[4]杨居荣,查燕.食品中重金属的存在形态及其与毒性的关系[J].应用生态学报,1999,10(6):766-770.
[5]孙建平,郑平,胡宝兰,等.重金属对猪场废水厌氧消化蓄积抑制[J].环境科学学报,2009,29(8):1643-1648.
[6]殷海成.浉河流域不同来源鸭组织中硒和重金属元素的测定分析[J].河南农业科学,2008,(8):86-88.
[7]刘庆,陈美,陈小麟,等.厦门几种猛禽体内的重金属分布[J].厦门大学学报,2006,45(2):280-283.
[8]唐洪磊,郭英,孟祥周,等.广东省沿海城市居民膳食结构及食物污染状况的调研—对持久性卤代烃和重金属的人体暴露水平评价[J].农业环境科学学报,2009,28(2):329-336.
[9]罗道栩.广东水禽产业现状与思考[J].广东饲料,2012,21(7):11-13.
[10]中华人民共和国卫生部,中国国家标准化管理委员会.GB/T 5009.123-2003食品中铬的测定[S].北京:中国标准出版社,2004.
[11]中华人民共和国卫生部,中国国家标准化管理委员会.GB/T 5009.12-2003食品中铅的测定[S].北京:中国标准出版社,2004.
[12]中华人民共和国卫生部,中国国家标准化管理委员会.GB/T 5009.15-2003食品中镉的测定[S].北京:中国标准出版社,2004.
[13]中华人民共和国卫生部,中国国家标准化管理委员会.GB/T 5009.11-2003食品中总砷及无机砷的测定[S].北京:中国标准出版社,2004.
[14]国家环境保护局.GB/T 11901-1989水质悬浮物的测定重量法[S].北京:中国标准出版社,1990.
[15]国家环境保护局.GB/T 7466-1987水质总铬的测定[S].北京:中国标准出版社,2005.
[16]国家环境保护局.GB/T 7485-1987水质总砷的测定二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法[S].北京:中国标准出版社,2005.
[17]国家环境保护局.GB/T 17137-1997土壤质量总铬的测定火焰原子吸收分光光度法[S].北京:中国标准出版社,2005.
[18]国家环境保护局.GB/T 17134-1997土壤质量总砷的测定二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法[S].北京:中国标准出版社,2005.
[19]马成林,邹尔新,高晓伟,等.工业、农业和山区屠宰猪体内重金属含量的分析研究[J].肉品卫生,1994(3):9-13.
[20]彭会建,陈阿明,黄建才,等.吴江地区猪可食用组织中重金属含量检测[J].广东饲料,2007,16(1):20-21.
[21]何祥来,王捍东,袁燕,等.微波消解-原子吸收法检测鸡组织样品中的重金属[J].动物医学进展,2005,26(1):85-88.