基于虾蛄食用习惯的镉膳食风险研究
2024-03-15李丽丽卢福荣李佳慧刘永泽
◎ 李 杰,吕 琳,陈 蕊,李丽丽,卢福荣,李佳慧,刘永泽,邵 悦
(营口市食品药品检验检测中心,辽宁 营口 115000)
虾蛄(口虾蛄),又称虾爬子、皮皮虾等,属甲壳纲。虾蛄的氨基酸种类全,必需氨基酸含量高,矿物质种类多,富含多种对人体有益的微量元素,是一种肉质鲜美的海鲜美食。每年春秋两季是虾蛄肥满期,是沿海城市人群消费量较大的海鲜美食。然而,近几年虾蛄镉频繁检出,引起人们对其食用安全性的担忧。
镉是蓄积性和毒性较强的生物非必需重金属元素之一,具有一定的致癌和致突变性,易通过食物链进入人体并产生严重危害[1-2]。食物中镉被人体累积吸收代谢后,会对肝脏、肾脏造成危害,肾脏是镉中毒的主要靶器官。镉还可以导致人体的骨质疏松、萎缩、变形等。镉在生物体内的半衰期长达10 ~30 年,并能蓄积长达50 年之久,是已知的最易在生物体内蓄积的污染物之一[3]。
虾蛄消化道(肠腺)中易富集镉已有相关研究。韩典峰[4]对虾蛄的镉胁迫暴露试验表明口虾蛄肠腺中类金属硫蛋白结合的镉是肌肉组织的21.4 倍,消化道是口虾蛄蓄积镉的主要组织,其镉蓄积浓度和富集速率明显高于肌肉和性腺。牛红鑫等[5]研究结果表明虾蛄不同组织部位的镉含量不同,虾蛄可食部位中肝胰腺镉的富集程度最高,且产生的复合物不易于降解,这与林彩琴等[6]对温州地区市售螃蟹体内镉分布情况的研究结果一致。这些研究的对象都是针对单独的消化道组织或肌肉组织中的镉,得出不同组织的镉含量数据。没有从食用习惯上给出整只虾蛄剔除虾腺前后镉的对比数据。
虾蛄肠腺伴随肌肉组织生长,因其几乎不影响虾蛄整体食用风味,很多消费者将肠腺和肌肉组织一同食用,这种食用习惯会造成虾蛄的高镉摄入。为研究摄入高镉虾蛄的膳食风险,本文按照两种消费习惯,采用保留肠腺和去除肠腺两种前处理方法检测虾蛄总镉含量,给出整只虾蛄镉含量比对数据,并运用危害商数法对两种消费习惯的镉摄入进行膳食风险评估。
1 材料与方法
1.1 材料、试剂和设备
1.1.1 样品来源
2021 年5—8 月在辽宁大连、沈阳、铁岭市场上购买的样品(6 份雄性,1 份雌性),2022 年10 月辽宁营口农贸市场随机采集海捕野生虾蛄样品(2 份雄性,2 份雌性),每份以1 000 g为检测对象。
1.1.2 试剂及溶液
镉标准溶液(GBW08612,标准值1 000 μg·mL-1),中国计量科学研究院;虾中镉质控样品(P99856B,定值0.110 mg·kg-1,质控范围0.085 ~0.135 mg·kg-1),广州谱恩科学仪器有限公司;磷酸二氢铵(分析纯),天津市科密欧化学试剂有限公司;硝酸(电子UP 级),成都市科隆化学品有限公司。
1.1.3 设备
ICE3500 原子吸收分光光度计,赛默飞世尔科技(中国)有限公司;TOPEX 微波消解仪,上海屹尧仪器科技发展有限公司;T18 高速分散器,德国IKA公司;赛多利斯电子天平(精度0.1 mg)。
1.2 仪器条件
1.2.1 微波消解条件
功率:1 800 W;升温程序:80 ℃,保持3 min;100 ℃,保持2 min;120 ℃,保持3 min;150 ℃,保持3 min;180 ℃,保持3 min;200 ℃,保持30 min。
1.2.2 石墨炉工作参数
石墨管:涂层石墨管;校正背景:塞曼;检测波长:228.8 nm;灯电流:4 mA;通带:0.5 nm;读取方式:峰高;氩气流量:0.2 L·min-1;升温程序:100 ℃,保持30 s,速率为10 ℃·s-1;800 ℃,保持20 s,速率为150 ℃·s-1;1 400 ℃,保持3 s 停气;2 500 ℃,保持3 s。
1.3 虾蛄样品制备方法
取1.1.1 样品,去掉头部,手工剥去外壳,制备两份样品,即一份保留虾蛄肠腺和肌肉组织一起匀浆;一份去除虾蛄肠腺,取肌肉组织匀浆,备用。虾蛄消化系统[7]包括头部的胃、胃幽门部和伴随肌肉组织生长的中肠和肝脏。中肠和肝脏是本文提到的肠腺组织。
1.4 总镉含量测定方法
称取1.3 浆液1.0 g(精确至0.000 1 g),加入8 mL硝酸,按1.2.1 进行微波消解,赶酸后用1%硝酸溶液定容至10 mL 容量瓶,为样品消化液。按1.2.2 设定石墨炉工作参数。除样品制备外,总镉含量按照《食品安全国家标准 食品中总镉的测定》(GB 5009.15—2014)[8]进行测定并计算。同时做空白和实物质控样品。每个样品进行3 次测定。
1.5 风险评估方法
采用点评估法对镉进行高端边界评估,运用危害商数法(Target Hazard Quotient,THQ)评价虾蛄镉的健康风险。利用膳食摄入量与世卫组织制定的镉允许摄入量比值作为评价标准。当危害商数THQ 小于1 时,说明暴露人群没有明显食用风险,反之,则存在风险[9-10]。THQ 的计算公式为
式中:EF为暴露频率,365 d/年;ED为暴露年限,70 年;FIR为膳食摄入量,g·d-1;C为实测值,mg·kg-1;RFD为允许摄入量,mg·kg-1bw·d-1;TA为非致癌源的平均暴露时间,ED×365 d/年;bw为体重,kg。
2 结果与分析
2.1 肠腺对虾蛄总镉含量的影响
由表1 可知,肠腺对总镉含量影响较大,保留肠腺样品总镉含量是去除肠腺样品的1.04 ~3.92 倍,均值为2.39 倍,提示带肠腺食用虾蛄的镉风险较高。此外,经试验可得镉质控样品检测结果为0.105 mg·kg-1,符合质控样品证书的质控范围(0.085 ~0.135 mg·kg-1)要求。
表1 去除肠腺、保留肠腺总镉和危害商数检测结果对比表
2.2 基于虾蛄食用习惯的风险评估分析
2.2.1 按照总镉含量进行风险评估
根据GEMS/food 发布的数据[11]我国所在地区(G 区:东南亚地区)鲜活甲壳类平均膳食摄入量为3.6 g·d-1;镉的允许摄入量为1×10-3mg·kg-1bw·d-1(世界卫生组织制定镉每周允许摄入量为7 μg·kg-1bw;体重bw为55 kg)。表1 数据表明保留肠腺虾蛄总镉含量最大,C为9.42 mg·kg-1,计算THQ为0.62,按均值计算去除肠腺总镉THQ为0.18,保留肠腺总镉THQ为0.37,均小于1。
2.2.2 镉生物有效性的风险评估
基于吴大伟等[12]现有镉的生物有效性研究,最大镉的生物有效性结果按10%估算,则本研究中最大总镉THQ(0.62)对应的生物有效性镉THQ为0.062。表明虾蛄镉的食用安全风险进一步降低。
3 结论
本文评估了虾蛄镉的食用安全风险,结果表明同一批次虾蛄样品保留肠腺总镉含量是去除肠腺的1.04 ~3.92 倍,均值为2.39 倍,提示保留肠腺比去除肠腺食用虾蛄的镉风险高,建议消费者应剔除肠腺食用虾蛄;采用点评估法对镉进行高端边界评估得出总镉最大THQ为0.62,最大生物有效性镉THQ为0.062,均小于1,表明虾蛄镉没有明显的食用安全风险。考虑到沿海城市人群每年虾蛄摄入量高于均值,且该评估没有考虑到每日膳食中镉的权重风险,因此高消费量人群应该控制高镉含量虾蛄的摄入。