野生与养殖中华鳖体内重金属蓄积特征及安全评价

程小飞，袁希平，向劲,2，李传武,2，吴浩，田兴，李鸿，宋锐

（1.湖南省水产科学研究所，湖南 长沙 410153；2.湖南省水产原种场，湖南 长沙 410153）

中华鳖Trionyx sinensis 是我国重要的水产经济动物[1-3]。随着工业化发展及不加节制的过度捕捞，我国自然水域中野生水生动物种群数量急速下降;我国水域环境污染加剧，威胁水生动物质量安全。野生中华鳖同其他大多数野生水生动物一样，面临着野生种群数量下降及其生活水域不同程度污染的窘境。随着社会经济的发展，人民生活水平不断提高，对高档水产品的需求量也与日俱增，也更加关心食材的质量安全。养殖中华鳖供应量稳定、价格适中、口感较好，逐渐被大多数消费者所接受，但仍有不少消费者认为野生中华鳖营养价值更高、安全性更好。因此野生与养殖中华鳖的营养价值及其质量安全成为研究热点[4-7]。

关于野生与养殖中华鳖营养成分方面的研究已有不少报道[2,3,8,11]，但关于其重金属蓄积规律及质量安全的研究却鲜有报道，仅见刘伶俐等[12]报道了中华鳖肝脏、肠道、裙边、肌肉对养殖环境中镉的富集规律研究，而关于除镉外的其他重金属在中华鳖体内各组织的富集规律及养殖与野生中华鳖体内重金属蓄积规律差异性等未见报道。本研究通过测定野生和养殖中华鳖肌肉、肝脏、脂肪块和背甲中Cu、Zn、Cd、Pb 的含量，并对比分析4 种重金属在中华鳖各器官组织中的蓄积特征及污染状况，可为消费者选购野生或养殖中华鳖及安全食用中华鳖提供参考资料。

1 材料与方法

1.1 材料

3 只野生中华鳖体质量500～700 g，捕自资江湖南邵阳段；3 只养殖中华鳖体质量400～600 g，取自湖南省水产原种场。采用断头处死实验用中华鳖，分离其内脏、脂肪块、背甲等，取腿部肌肉及肝脏组织，-20℃冷冻保存，待测。

试剂与仪器见程小飞等[13]。

1.2 方法

采用原子吸收分光光度计法，分别按照GB5009.12-2010《食品安全国家标准食品中铅的测定》、GB5009.15-2014《食品安全国家标准食品中镉的测定》、GB/T 5009.13-2003《食品安全国家标准食品中铜的测定》、GB/T 5009.14-2003《食品安全国家标准食品中锌的测定》中的方法检测中华鳖样品中铅、镉、铜和锌的含量。

测定步骤参照程小飞等[13]，分别称取2.0 g 肌肉（背甲、脂肪和肝脏0.3～0.5 g）的样品于微波消解罐中，加入5 mL 硝酸、盖塞浸泡过夜，次日添加2 mL 过氧化氢，放入微波消仪中处理，消解完成并冷却后将样品转移至25 mL 比色管中，再用5%的硝酸分次冲洗消解管，洗液并入比色管，最后用5%的硝酸将比色管定容至刻度，待上机测定。

1.3 重金属污染风险评价

采用单因子污染指数法和均值型污染指数法评价野生和养殖中华鳖肌肉、肝脏、脂肪块及背甲的重金属污染状况[13,14]。

用单因子污染指数法[15]评价某一重金属元素的单一污染程度，公式如下：，式中：Pi为单因子污染指数；Ci为生物体内污染物的实测平均含量（mg/kg）；Si为某种污染物的评价标准值（mg/kg），中华鳖各组织中Cu、Zn、Cd、Pb 的限量标准参照鱼类对应元素的限量标准，依据《食品中污染物限量》（GB 2762-2017）[16]、《水产品中有毒有害物质限量》（NY 5073-2006）[17]和《食品中锌限量卫生标准》（GB 13106-1991）[18]，鱼类Cu、Zn、Cd 和Pb 的限量标准分别为50 mg/kg、50 mg/kg、0.1 mg/kg 和0.5 mg/kg。

用均值型污染指数法[15]评价样品中重金属的污染程度，实质是各项单因子污染指数的平均值，其计算公式如下：，式中：PI 为均值型污染指数；Pi为单因子污染指数；n 为所测重金属种类数。根据均值型污染指数法的计算结果，将重金属污染程度分为6 个等级[19]，即未污染级别（PI＜0.1）、微污染级别（0.1≤PI≤0.2）、轻污染级别（0.2＜PI≤0.5）、中污染级别（0.5＜PI≤0.7）、重污染级别（0.7＜PI≤1.0）和严重污染级别（PI＞1.0）。

1.4 数据处理

采用Excel 2010 对实验数据进行处理。

2 结果与分析

2.1 同一重金属在野生与养殖中华鳖不同组织中的富集特征

Cu、Zn、Cd、Pb 4 种重金属在野生和养殖中华鳖各组织中的含量见表1。由表1 可知：Cu 在野生和养殖中华鳖各组织中的蓄积规律相同，由高至低依次为：肝脏（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）＞脂肪块（0.1317 mg/kg 和0.0713 mg/kg）。

Zn 在野生和养殖中华鳖各组织中的蓄积规律相同，均表现为背甲（73.2439 mg/kg 和91.9224 mg/kg）＞肌肉（29.0245 mg/kg 和34.1724 mg/kg）＞肝脏（28.0087 mg/kg 和24.8416 mg/kg）＞脂肪块（3.1019 mg/kg 和1.6770 mg/kg）。Cd 在野生中华鳖各组织中的蓄积表现为肝脏＞背甲＞脂肪＞肌肉，其含量分别为0.1493 mg/kg、0.0514 mg/kg、0.0108 mg/kg 和0.0099 mg/kg。Cd 在养殖中华鳖各组织中的蓄积表现为肌肉＞肝脏＞背甲＞脂肪，其含量分别 为0.0103 mg/kg、0.0097 mg/kg、0.0085 mg/kg 和0.0021 mg/kg；Pb 在野生中华鳖各组织中的蓄积表现为背甲（0.6095 mg/kg）＞脂肪（0.2560 mg/kg）＞肝脏（0.1203mg/kg）＞肌肉（0.0299 mg/kg）；Pb 在养殖中华鳖各组织中的蓄积表现为背甲（0.2082 mg/kg）＞肝脏（0.1450mg/kg）＞脂肪（0.1229 mg/kg）＞肌肉（0.0580 mg/kg）。

2.2 野生与养殖中华鳖同一组织中不同重金属的富集特征

野生与养殖中华鳖肌肉、肝脏、脂肪块和背甲4种组织中Cu、Zn、Cd、Pb 含量见表1。由表1 可知：4种重金属在野生和养殖中华鳖肌肉中的蓄积规律相同，均表现为Zn＞Cu＞Pb＞Cd，其含量分别在0.0299～29.0245 mg/kg（野生）与0.0580～34.1724 mg/kg（养殖）。

4 种重金属在野生中华鳖肝脏中的蓄积表现为Zn＞Cu＞Cd＞Pb，其含量在0.1202～28.0087 mg/kg之间；在养殖中华鳖肝脏中的蓄积表现为Zn＞Cu＞Pb＞Cd，其含量在0.0097～24.8416 mg/kg 之间。

4 种重金属在野生和养殖中华鳖脂肪块及背甲中的蓄积规律相同，均表现为Zn＞Pb＞Cu＞Cd。重金属在脂肪块中的含量为0.0108～3.1019 mg/kg 之间（野生）与0.0021～1.6770 mg/kg 之间（养殖）；重金属在背甲中的含量为0.0514～73.2439 mg/kg 之间（野生）与0.0085～91.9224 mg/kg 之间（养殖）。野生与养殖中华鳖各组织中Zn 含量明显高于其他三种重金属元素。

2.3 野生与养殖中华鳖不同组织中的重金属污染程度评价

Cu、Zn、Cd、Pb 在野生与养殖中华鳖肌肉、肝脏、脂肪块、背甲4 种组织中的污染评价（Pi）结果表明（表2）：Cu 在野生与养殖中华鳖4 种组织中未超过限量标准；Zn 在背甲中均超过限量标准，在其他3 种组织中未超过限量标准；Cd 仅在野生中华鳖肝脏中超过限量标准，其他3 种组织及养殖中华鳖4种组织中均未超过限量标准；Pb 仅在野中华鳖背甲中超过限量标准，其他3 种组织及养殖中华鳖4 种组织中均未超过限量标准。PI 结果表明，野生中华鳖4 种组织中，肌肉和脂肪块属于微污染级别（0.1≤PI≤0.2），肝脏属于中污染级别（0.5＜PI≤0.7），背甲属于重污染级别（0.7＜PI≤1.0）；养殖中华鳖4 种组织中，肌肉和肝脏属于轻污染级别（0.2＜PI≤0.5），脂肪块属于未污染级别（PI＜0.1），背甲属于中污染级别（0.5＜PI≤0.7）。

3 讨论

3.1 野生与养殖中华鳖体内重金属富集特征

Pb、Cd、Cu 和Zn 是常见的重金属污染物，其中Pb 和Cd 不但对鱼类等水生生物没有任何益处，且其均存在蓄积性和毒性，而Cu 和Zn 虽然是生物体必需的营养元素之一，但当其达到一定浓度时也会对水生生物产生毒害作用。同样对于消费者，Pb、Cd属于毒性较大的元素，长期摄入也会危害人体健康，而Cu、Zn 为生命必需元素，维持正常生命活动，但浓度超过一定阈值也会对人体造成危害[13]。因此，研究野生与养殖中华鳖体内重金属蓄积特征对引导消费放心安全食用中华鳖具有重要指导意义。

表1 野生与养殖中华鳖不同组织中重金属的含量（mg/kg，鲜样）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 野生与养殖中华鳖不同组织中的重金属污染指数（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 在野生和养殖中华鳖各组织中的含量均未超过无公害食品水产品中有毒有害物质限量标准（50 mg/kg）[17]。Cu 是水产动物必需的微量重金属元素，对水产动物的造血、免疫功能及生产、繁殖性能及中枢神经系统的发育等有重要作用[20]。本实验中，野生与养殖中华鳖肝脏中Cu 含量是其他三种组织中Cu 含量综合的4.8～7.9 倍，这与刘丽等[20]报到的Cu 主要蓄积在水产动物的内脏中，尤其是肝脏中的结果一致，即肝脏是中华鳖蓄积Cu的重要靶器官。

Zn 是鱼类重要营养微量元素之一，参与多种代谢，如影响相关酶的形成、调节机体免疫力和保持细胞膜的完整性等[21]。本实验中，中华鳖背甲Zn 含量远大于其他三种组织，说明背甲是中华鳖中蓄积Zn 的重要靶器官。阎柳娟等[22]等报道，野生与养殖黄沙鳖Truogx sinensis 背甲中Zn 含量高于肝脏，与本研究结果类似。

Cd 和Pb 作为重金属元素，具有残留时间长、可蓄积、可沿食物链迁移、隐藏性和不可逆性等特点，对人和动物均有毒性[23]。本研究中，除野生中华鳖肝脏Cd 含量高于限量标准，野生或养殖中华鳖其他组织中Cd 含量均低于限量标准。刘伶俐等[12]报道，养殖和野生中华鳖体肝脏中Cd 含量高于肌肉，而本实验中养殖鳖肝脏中Cd 含量低于肌肉，这可能与养殖环境中Cd 的浓度有一定关系。本实验中Cd 在养殖中华鳖各组织中的含量小于其对应的野生中华鳖。本研究中，除野生中华鳖背甲Pb 含量高于限量标准，野生或养殖中华鳖其他组织中Pb 含量均低于限量标准。王道尊等[24]报道，养殖中华鳖肌肉和背甲对矿物元素蓄积规律不同，即中华鳖不同组织对矿物元素的选择性不同。

3.2 野生与养殖中华鳖不同组织中的重金属污染程度评价

单因子污染指数法和均值型污染指数法分别被用于评价样品某单一重金属和多种重金属的污染程度。程小飞等[13]报道，刺鲃各组织中均值污染指数由高到低表现为肾脏＞肝胰脏＞肠＞脾脏＞鳃＞鳍＞脑＞鱼皮＞脑＞鳞片＞脂肪＞肌肉＞，其中肾脏、肝胰脏、肠、脾脏、鳃丝、鳍和脑7 种组织属于严重污染级别；鳞片和鱼皮属于中污染级别；肌肉和脂肪属于轻污染级别；属于微污染级别。本研究结果与之类似，中华鳖背甲和肝脏受重金属污染程度大于肌肉和脂肪，且野生中华鳖受重金属污染程度大于养殖中华鳖。养殖与野生中华鳖4 种组织中均有重金属检出，但肌肉及脂肪均未超过超出《食品安全国家标准食品中污染物限量》（GB 2761-2017）[16]与《无公害食品水产品中有毒有害物质限量》（NY 5073-2006）[17]规定的限量，可以放心食用，这与张海琪等[25]对浙江中华鳖的研究结果一致。

3.3 结论

在野生与养殖中华鳖同一组织中Cu、Zn、Cd、Pb 的蓄积规律相似，且具有选择性。Cu 在肝脏中的含量及Zn 和Pb 在背甲中的含量高于其他组织。中华鳖同一组织中Cu、Zn、Cd、Pb 含量差异较大，Zn含量明显高于其他三种重金属。

野生与养殖中华鳖不同组织的均值污染指数由大到小排序为：背甲（野生）＞肝脏（野生）＞背甲（养殖）＞肝脏（养殖）＞肌肉（养殖）＞肌肉（野生）＞脂肪块（野生）＞脂肪块（养殖）。野生中华鳖背甲中Zn 和Pb、肝脏（Cd）含量超标；养殖中华鳖仅背甲中Zn 超标。野生与养殖中华鳖肌肉和脂肪块中重金属含量远低于限量标准，食用不存在健康风险。