劉 琴,郭遠(yuǎn)明,鐘 志,龍 舉,尤炬炬,何依娜,孫秀梅
(浙江海洋學(xué)院海洋與漁業(yè)研究所,農(nóng)業(yè)部漁業(yè)環(huán)境及水產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心,浙江省海洋水產(chǎn)研究所,浙江舟山 316100)
克氏原螯蝦Procambarus clarkii屬甲殼綱Crustacea、十足目Decapoda、蜊蛄科Cambaridae,體形略似龍蝦,但比龍蝦小,俗稱“小龍蝦”,被列為入侵物種的新甲殼類水生動物[1]??耸显r因其雜食性、生長速度快、適應(yīng)能力強(qiáng)而在當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境中形成絕對的競爭優(yōu)勢,在世界各地均廣泛分布。其攝食范圍包括水草、藻類、水生昆蟲、動物尸體等,食物匱乏時(shí)亦自相殘殺??耸显r較一般淡水蝦體型大,肉質(zhì)較多且鮮美,因而被世界各地的人食用。但克氏原螯蝦對污染的耐受力較強(qiáng),在污染較嚴(yán)重的水體中也能存活,人們認(rèn)為克氏原螯蝦對污染物有富集作用而減少食用量。因此,對克氏原螯蝦進(jìn)行體內(nèi)污染物含量分布特點(diǎn)研究,對于保護(hù)生物多樣性、維護(hù)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展都具有十分重要的意義。
微量金屬元素是環(huán)境的重要污染物之一,因自身不能被自然界降解,各個(gè)行業(yè)均有金屬元素污染產(chǎn)生,其最終通過食物鏈在生物體內(nèi)逐步富集。微量金屬元素大多對人體毒性高,易被吸收,并在其一定組織內(nèi)積累,人體表現(xiàn)為慢性中毒,中毒后極難治愈[2-3]。本文采用微波消解-原子吸收法作為分析手段[4-7],對克氏原螯蝦的肌肉、內(nèi)臟、鰓3個(gè)部位的3種微量金屬元素含量進(jìn)行測定,分析研究了克氏原螯蝦不同部位對微量金屬元素的富集能力的差異。
克氏原螯蝦樣品分別采集于江西和湖北兩省克氏原螯蝦的養(yǎng)殖場,樣品采集后將單個(gè)蝦分成鰓、內(nèi)臟、肌肉三部分,將三部分分別合并勻漿后待用。
HNO3,H2O2、H3PO4等化學(xué)試劑均為優(yōu)級純,實(shí)驗(yàn)用水為去離子水。銅、鎂、錳標(biāo)準(zhǔn)儲備液濃度均為1.000 mg/L。
美國VARIAN公司AA240DUO原子吸收光譜儀;瑞士METTLER-TOLEDO公司AE260電子分析天平;意大利Milstone公司Ethos 1微波消解系統(tǒng);常州國華電器有限公司EH-35A型不銹鋼電熱板。
1.3.1 樣品前處理
稱取0.5 g樣品于微波消解罐中,加入6 mL硝酸和2 mL過氧化氫溶液,浸泡、放置過夜,待氣泡冒盡,裝罐,放入微波消解,冷卻后取出,將罐蓋和罐壁上的消解液淋洗入罐中,把罐放在電熱臺板上加熱趕酸至近干,將消解液移入25 mL容量瓶中定容,同時(shí)做試劑空白。
1.3.2 微波消解系統(tǒng)條件
升溫:140 ℃、900 E/10 min,220 ℃、900 E/8 min;平衡:220 ℃、900 E/20 min;降溫:0 ℃/15 min。
1.3.3 樣品測定
3種微量金屬元素銅、鎂、錳采用AA240FS火焰原子吸收法檢測,測定前用1%HNO3逐級稀釋各標(biāo)準(zhǔn)貯備液,儀器測定參數(shù)見表1。
表1 火焰原子吸收法儀器條件Tab.1 Instrumental conditions of FAAS
利用微波消解-原子吸收法同時(shí)測定了克氏原螯蝦不同部位中的3種微量金屬含量,結(jié)果表明(表2),不同部位的微量金屬含量分布不均勻。肌肉組織中銅含量平均值為6.39 mg/kg,內(nèi)臟組織和鰓組織中銅含量分別為肌肉組織中的3.8倍、5.1倍。肌肉組織中鎂含量平均值為364.96 mg/kg,內(nèi)臟組織和鰓組織中鎂含量均為肌肉組織中的0.6倍。肌肉組織中錳含量平均值為4.03 mg/kg,內(nèi)臟組織和鰓組織中錳含量分別為肌肉組織中的20倍、19倍。
表2 克氏原螯蝦不同部位微量金屬元素含量(n=25)Tab.2 Trace metal elements content of Procambarus clarkii(n=25)
從表2可看出,不同部位的微量金屬元素含量各不相同。銅在鰓組織中富集量最多,其次為內(nèi)臟組織,最小為肌肉組織。鎂在肌肉組織中富集量最多,其次為內(nèi)臟組織,最小為鰓組織。錳在內(nèi)臟組織中富集量最多,其次為鰓組織,最小為肌肉組織。肌肉組織中3種微量金屬元素的含量高低順序?yàn)椋烘V>銅>錳。內(nèi)臟組織中3種微量金屬元素的含量高低順序?yàn)椋烘V>錳>銅。鰓組織中3種微量金屬元素的含量高低順序?yàn)椋烘V>錳>銅。
微量金屬元素一般通過呼吸系統(tǒng)富集于克氏原螯蝦的鰓內(nèi),通過消化系統(tǒng)進(jìn)行入內(nèi)臟。肌肉組織中富集銅、錳等微量金屬元素較少,表明克氏原螯蝦對銅、錳2種微量金屬元素的富集多集中于鰓組織和內(nèi)臟組織。鎂在各個(gè)組織中富集量肌肉鎂在克氏原螯蝦體內(nèi)肌肉組織中含量為267~753 mg/kg,在內(nèi)臟組織中含量為106~390 mg/kg,在鰓組織中含量為157~358 mg/kg,3個(gè)組織中平均值分別為肌肉組織364.96 mg/kg,內(nèi)臟組織241.43 mg/kg,鰓組織213.74 mg/kg,其肌肉、內(nèi)臟、鰓含量比值為1.7:1.1:1。從測定結(jié)果看,鎂在克氏原螯蝦各組織中的含量較均勻,表明克氏原螯蝦對鎂的需求較大,能高濃度富集,而鎂做為人體必須微量元素,可以激活人體內(nèi)多種酶的活性,是骨細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的必需微量元素,保持骨骼生長和維持[10],可見鎂在克氏原螯蝦體內(nèi)的富集對克氏原螯蝦食用安全影響較小。杜希牧[11]研究結(jié)果表明每人每日攝入鎂的量為560~782 mg,單從克氏原螯蝦肌肉組織內(nèi)鎂的含量考慮,結(jié)合鎂在克氏原螯蝦肌肉組織內(nèi)平均含量值可大致估算出每人每日攝入克氏原螯蝦肌肉組織為1.3 kg。
錳作為一種人體必需微量元素,不僅參與人體的能量代謝、蛋白質(zhì)和核酸的合成,而且可以提高人體免疫和抗病能力[12-13]。錳在克氏原螯蝦肌肉組織含量為1.1~14 mg/kg,在內(nèi)臟組織中含量為10~202 mg/kg,在鰓組織中含量為8.6~226 mg/kg,3個(gè)組織中平均值分別為肌肉組織4.03 mg/kg,內(nèi)臟組織80 mg/kg,鰓組織75.2 mg/kg,其肌肉、內(nèi)臟、鰓含量比值為1:19.8:18.7。表明錳在肌肉組織的富集能力遠(yuǎn)小于內(nèi)臟和鰓,外部環(huán)境中的錳在進(jìn)入克氏原螯蝦體內(nèi)時(shí),其絕大部分被其內(nèi)臟和鰓吸收富集,LAFOND等[14]對發(fā)錳含量與壽命長短的關(guān)系進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)壽命越長的人其發(fā)錳含量越高,劉莉等[15]也對此做出同一結(jié)論,并表示每日攝入錳的量為5~10 mg,單從克氏原螯蝦肌肉組織內(nèi)錳的含量考慮,結(jié)合錳在克氏原螯蝦肌肉組織內(nèi)平均含量值可大致估算出每人每日攝入克氏原螯蝦肌肉組織為1.8 kg。
銅在人體內(nèi)將二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵才能使之形鐵血紅蛋白,體內(nèi)即使鐵充足,如沒有足夠的銅進(jìn)行氧化也會導(dǎo)致貧血[16]。銅在克氏原螯蝦肌肉組織含量為3.2~9.7 mg/kg,在內(nèi)臟組織中含量為2.9~87 mg/kg,在鰓組織中含量為21~80 mg/kg,3個(gè)組織中平均值分別為肌肉組織6.39 mg/kg,內(nèi)臟組織24.5 mg/kg,鰓組織32.7 mg/kg,其肌肉、內(nèi)臟、鰓含量比值為1:3.8:5.1。和錳一樣,內(nèi)臟和鰓對銅的吸收富集比肌肉組織要大,藺翠翠等[17]對銅在畜產(chǎn)品中安全性進(jìn)行研究,得出每日攝入銅的量為4.89 mg,單從克氏原螯蝦肌肉組織內(nèi)銅的含量考慮,結(jié)合銅在克氏原螯蝦肌肉組織內(nèi)平均含量值可大致估算出每人每日攝入克氏原螯蝦肌肉組織為0.76 kg。
人們食用克氏原螯蝦僅僅是其肌肉部分,其內(nèi)臟、鰓均丟棄。克氏原螯蝦各個(gè)部位的鎂含量均高于其他元素含量,表明鎂對克氏原螯蝦是一種非常重要的微量元素。同時(shí)鎂對于人體也是一種重要微量元素,錳和銅也是人體必需微量元素,而含量較高的內(nèi)臟和鰓均被丟棄,結(jié)合鎂、錳、銅每人每日攝入量,克氏原螯蝦對人體來說是一種較好的補(bǔ)充鎂、錳、銅的食物來源。
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