海州灣養殖文蛤體內不同組織的重金屬富集特性及其安全評價

董志國，李曉英，程漢良，孟學平，閻斌倫

(1.淮海工學院 江蘇省海洋生物技術重點建設實驗室，江蘇 連云港 222005；2.上海海洋大學水產與生命科學學院，上海 201306)

海州灣養殖文蛤體內不同組織的重金屬富集特性及其安全評價

董志國1,2，李曉英1，程漢良1，孟學平1，閻斌倫1

(1.淮海工學院 江蘇省海洋生物技術重點建設實驗室，江蘇 連云港 222005；2.上海海洋大學水產與生命科學學院，上海 201306)

測定海州灣養殖池塘成體文蛤體內肝胰腺、鰓、外套膜、足和閉殼肌5個干質量組織中Cd、Cr、Pb、Ni、Cu和Zn 這6種重金屬的含量。結果表明文蛤5組織中閉殼肌和肝胰腺是重金屬選擇性富集的主要器官。Cr、Pb、Ni在5種組織中以閉殼肌的含量最高，分別高達58.981、4.298、10.873μg/g，與其余組織均有顯著差異(P＜0.05)；而Cu和Zn則以閉殼肌的含量最低，分別為0.844、58.076μg/g，而肝胰腺中含量最高，分別達17.776、173.147μg/g，差異顯著(P＜0.05)；相反，Cd和Ni則在肝胰腺中含量最低(0.140、4.807μg/g)，與其余組織顯著差異(P＜0.05)。6種重金屬中，Zn在5種組織中的含量最高(173.147～58.076μg/g)，Cd的含量最低(0.140～0.336 μg/g)，Pb次之(1.549～4.298μg/g)。文蛤5組織中閉殼肌是主要的受污染組織，Cr、Ni和Pb的污染指數間于1.52～6.40，而足的污染最小，6種重金屬僅Ni超標，其余污染指數為0.01～0.96；6種重金屬中Ni的污染最嚴重，5組織均超標，污染指數P間于2.77～6.40，而毒性較強的Cd以及Cu在5組織中均未超標。

文蛤；組織；重金屬；污染評價

Abstract：In this paper, the content of 6 heavy metals, i.e., Cd, Cr, Pb, Ni, Cu and Zn were analyzed in five dry tissues of adductor muscle , hepatopancreas, gill, mantle, foot ofMeretrix meretrixcultured in Haizhou bay pond. Results indicated that adductor muscle and hepatopancreas were major heavy metal enriching tissues. The contents of Cr, Pb and Ni in adductor muscle were highest among the five tissues, and were 58.981, 4.298μg/g and 10.873μg/g, respectively, which had significant difference with those in other tissues (P＜0.05). The concentration of Cu and Zn were 0.844μg/g and 58.076μg/g in adductor muscle, obviously lower than that in hepatopancreas 17.776μg/g and 173.147μg/g, respectively (P＜0.05). On the contrary, the concentration of Cd and Ni was lower in hepatopancreas (0.140 μ g/g and 4.807 μ g/g) than that in the other tissues (P＜ 0.05). Among the six heavy metals, the highest content was Zn (173.147－58.076μg/g), and the lowest was Cd (0.140－0.336μg/g), followed by Pb (1.549－4.298μg/g). The major contaminated tissue was the adductor muscle forM. meretrixand the contamination index for Cr, Ni and Pb ranged from 1.52 to 6.40, however, there was a minor contamination in foot and the contaminative index was only 0.01－0.96 except for Ni. All the five tissues were slightly contaminated by Ni and the contamination index ranged from 2.77 to 6.40, but the contamination index for Cd and Cu were in the range of national standard for health aquatic products.

Key words：Meretrix meretrix；tissues；heavy metal；contamination evaluation

文蛤(Meretrix meretrix)是我國南北沿海習見和主要的食用雙殼貝類，是我國海水養殖的重要經濟貝類之一，素有“天下第一鮮”的盛譽。近年來，針對文蛤的繁殖生理[1-3]、養殖技術[4-5]、種質資源評價[6]以及營養活性成分[7]及藥用開發[8]報道較多，相關研究認為文蛤對水環境中重金屬富集作用顯著，具有作為生物指示種的前途[9]，但作為食物來源其重金屬污染的安全性問題則很少被關注和研究，較多的研究主要是將軟體部分作為一個整體來研究其重金屬富集程度[10-11]。而雙殼類不同組織對重金屬的富集規律以及同一組織中對不同重金屬的富集特性還未見系統的研究報道，因此本實驗對海州灣養殖池塘內成體文蛤的不同組織中重金屬含量進行測定，以期為文蛤相關產品開發提供食品安全指導，同時也對貝類重金屬毒理學和環境污染與監測研究提供科學基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

成體文蛤為2010年1月中旬采自海州灣贛榆的養殖池塘，殼長3.55～3.90cm，體質量為10.99～14.28g，取樣量約為2kg。

1.2 試劑與儀器

硝酸(分析純)、高氯酸(優級純) 國藥集團化學試劑有限公司；各種重金屬標準品(干粉) 國家環?？偩謽藴蕵悠费芯克?。

PGENERAL TAS-990原子吸收分光光度計 北京普析通用儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 原料處理

文蛤快速運到養殖實驗室后在充氣的海水中暫養兩天吐掉泥沙和內臟中的食物和糞便，以減少非體組織物質引起的實驗誤差。將鮮活樣品去殼后，蒸餾水清洗，逐一分離肝胰腺、鰓、外套膜、足和閉殼肌。將全部文蛤同一組織作為一個樣品吸干水后稱質量并在105℃烘箱直接干燥法烘12h至質量恒定，干樣在研缽中研成粉狀后放在干燥器中備用。

1.3.2 酸解與消化

將文蛤5組織干粉樣品各精確稱取約0.5000g，每組織設3個重復，共15個樣在干燥的50mL燒杯中加入硝酸7mL，高氯酸0.5mL，控溫電爐上加熱消煮至樣品充分溶解，有白色晶體析出后移出并冷卻，加3mL硝酸溶解結晶，稍加熱溶解后定容到25mL。另取兩只燒杯只加入7mL硝酸和0.5mL高氯酸，定容到25mL作為空白樣。

1.3.3 重金屬測定

采用原子吸收分光光度計測定6種重金屬，其中Cu和Zn測定采用火焰原子吸收法，Cd、Pb、Cr和Ni采用石墨爐原子吸收法測定，待測樣品稀釋成不同濃度梯度，以含量在標準曲線范圍內的作為有效測定樣，每種樣品重復測定3次。

1.3.4 污染指數評價方法

對Cd、Cr、Cu、Pb污染指數評價標準參考國家標準GB 18406.4—2001《農產品安全質量：無公害水產品安全要求》[12]，對Ni評價標準參考1994年全國食品衛生標準分委會評審通過作為內控標準見文獻[13]，Zn評價標準參考GB 18406.1—2001《農產品安全質量：無公害蔬菜安全要求》[14]的標準進行文蛤組織中的重金屬含量評價。通過測定文蛤不同組織中水分含量數據，將干樣中重金屬含量轉換成鮮樣中含量，與標準進行比較。

采用單因子污染指數法[15]對文蛤不同組織重金屬污染進行評價，計算公式如下：

Pi=Ci/Si

式中：Pi為某種重金屬的污染指數；Ci為該重金屬在樣品中的平均含量；Si為該重金屬在樣品評價標準中最高允許含量，Pi＞1時為樣品中該重金屬存在污染。

1.4 數據處理

利用STATISTICA 5.5軟件對實驗數據進行統計分析，所有數據均3次重復測定，采用“平均值±標準差”表示，采用鄧肯氏法進行單因子多重比較。

2 結果與分析

表1 文蛤不同組織中重金屬含量Table 1 Content of heavy metals in different tissues ofMeretrix meretrix μg/gmd

2.1 同一重金屬在文蛤不同組織中的富集特征

Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn這6種重金屬在文蛤的足、肝胰腺、鰓、閉殼肌、外套膜這5組織中的測定結果見表1。其中Zn的含量在6種重金屬中含量最高，且除外套膜和足以外，不同組織間均存在顯著差異(P＜0.05)。在5組織中肝胰腺的Zn含量最高達173.147μg/g，鰓次之為151.418μg/g，而閉殼肌的最低為58.076μg/g。Cd的組織分布規律為外套膜＞鰓＞閉殼肌＞足＞肝胰腺，含量在0.140～0.336μg/g之間，且除足和肝胰腺外，其余均差異顯著(P＜0.05)。Cr的組織分布規律為閉殼?。靖我认伲就馓啄ぃ决w＞足，含量在0.066～58.981μg/g之間，在所有組織中閉殼肌中Cr含量遠高于其他組織(P＜0.05)，達58.981μg/g，而其余組織除足的含量最低外，其余3組織間差異不顯著(P＞0.05)，含量在3.203～4.2081μg/g。Cu的組織分布規律為肝胰腺＞外套膜＞鰓＞足＞閉殼肌，5組織間Cu含量均存在顯著差異(P＜0.05)，其中在閉殼肌中含量最低為0.844μg/g，而在肝胰腺中則高達17.776μg/g之多。Ni的組織分布規律為：閉殼?。决w＞外套膜＞足＞肝胰腺，含量間于4.807～10.873μg/g之間，5組織中3個Ni含量最低的組織鰓、外套膜和肝胰腺之間不存在顯著差異，其余相互間存在顯著差異(P＜0.05)。Pb的組織分布規律為閉殼?。就馓啄ぃ靖我认伲咀悖决w，含量間于1.549～4.298μg/g之間，5組織中的Pb含量除外套膜和肝胰腺之間不存在顯著差異外，其余相互間存在顯著差異(P＜0.05)。

綜合來看，Cr、Pb、Ni在5種組織中以閉殼肌的含量最高，顯著高于其他組織，相反，閉殼肌的Cu和Zn含量最低，而在肝胰腺中含量最高均顯著高于其余4組織，Cd和Ni則在肝胰腺中含量最低。因此，對文蛤來講，閉殼肌和肝胰腺這兩個組織器官對于重金屬的富集具有一定的選擇性規律。

吳旭干等[16]對瘤背石磺的研究發現組織中Cu和Zn的含量以肝胰腺最高而肌肉中則最低，這一結果與本研究一致，而對重金屬Cd來講，瘤背石磺肝胰腺中含量也最高，高于肌肉組織，而本研究中文蛤結果相反，這也可能是瘤背石磺與文蛤屬于不同的高級分類階元有關，這種規律在貝類間是否普遍存在特別是不同種類間重金屬的分布規律還需要深入的比較研究。

2.2 文蛤同一組織中不同重金屬的富集特征

由表1可知，文蛤的足、肝胰腺、鰓、閉殼肌、外套膜這5組織中Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn這6種重金屬的測定結果：6種重金屬在足中的含量為Zn＞Ni＞Cu＞Pb＞Cd ＞Cr，含量在0.066～98.325μg/g之間，且除Cd和Cr外，其余均差異顯著(P＜0.05)。6種重金屬在肝胰腺中的含量為Zn＞Cu＞Ni＞Cr＞Pb＞Cd，含量間于0.140～173.147μg/g之間，且除Ni、Pb和Cr外，其余均差異顯著(P＜0.05)。6種重金屬在鰓中的含量為Zn＞Ni＞Cu＞Cr＞Pb＞Cd，含量在0.274～151.418μg/g之間，且除Ni、Cu和Cr之間，Cr、Pb和Cd之間不存在顯著外，其余二者間均差異顯著(P＜0.05)。6種重金屬在閉殼肌中的含量為Zn＞Cr＞Ni＞Pb＞Cu＞Cd，含量在0.171～58.981μg/g之間，除Zn和Cr之間以及Cu和Cd之間不存在顯著差異外，其余二者間均差異顯著(P＜0.05)。6種重金屬在外套膜中的含量為Zn＞Cu＞Ni＞Cr＞Pb＞Cd，含量在0.336～98.881μg/g之間，除Pb和Cr之間不存在顯著差異外，其余二者間均差異顯著(P＜0.05)。

綜合來看，對文蛤來講，6種重金屬中Zn在5種組織中的含量最高，Cd的含量最低，Pb次之，不同金屬在同一組織中的富集具有一定規律性，這也可能與環境有關。Sadiq等[11]對沙特海灣中12個不同鹽度海區文蛤軟體部中Ni 的監測結果顯示其含量在0.35～2.61 μg/gmf之間，對馬來西亞婆羅洲文蛤的研究結果表明來自工業污染河口區Likas 河口與非污染區Kota Belud河口的文蛤軟體部重金屬Cd、Cu、Cr、Pb和Zn的含量均存在顯著差異，污染區的文蛤重金屬含量顯著高于非污染區[9]，這說明不同環境下貝類體內重金屬存在較大的差異。

2.3 文蛤不同組織中的重金屬污染評價

6種重金屬在文蛤5組織中的污染評價結果見表2，結果表明，5種組織中均存在Ni污染，污染指數P在2.77～6.40之間，Zn在肝胰腺和鰓中略超標，污染指數分別為1.49和1.10，而Pb和Cr在閉殼肌中均超標，污染指數P分別為1.52和5.21。因此，文蛤5組織中閉殼肌是主要的受污染組織，而足的污染最??；6種重金屬中Ni的污染最嚴重，其余重金屬污染指數為0.01～0.96，5組織Ni均超標，污染指數間于2.77～6.40，而毒性較強的Cd、Cu則均未超標。

表2 文蛤不同組織中的重金屬污染指數(Pi)Table 2 Contamination indices of heavy metals in different tissues ofMeretrix meretrix(Pi)

Sadiq等[11]對沙特海灣中12個不同鹽度海區文蛤軟體部中Ni 的監測結果顯示其含量在0.35～2.61μg/gmf之間，如果按貝類平均含水量83%計算，其干質量下約為2.06～15.36μg/g，而本研究中文蛤Ni含量為4.807～10.873μg/g，與Sadiq等[11]報道結果在同一范圍內，這可能說明文蛤機體內本身對Ni的需求較大，其他貝類是否也具有這一規律，具體機理還需深入研究。馬來西亞婆羅洲文蛤的工業污染河口區Likas 河口與非污染區Kota Belud河口的文蛤軟體部重金屬Cd、Cu 、Cr、 Pb和Zn監測結果見表3。與本研究相比，海州灣養殖文蛤5組織中Cd含量低于婆羅洲Kota Belud河口未污染區的文蛤，而肝胰腺中的Cu含量均高于婆羅洲污染與非污染區文蛤的含量。但這種比較是拿海洲灣文蛤的一個組織與婆羅洲文蛤整個軟件部相比，真實結果還待深入研究。同時，這也證明本研究中不同組織中重金屬含量的差異，對于生物環境監測等科學研究以及食品工業原料的選擇具有一定指導意義。

表3 馬來西亞兩河口區文蛤體內重金屬含量[9]Table 3 Concentration of heavy metals inM. meretrixfrom two estuaries of Malaysia μg/g

3 結 論

文蛤5組織中閉殼肌和肝胰腺是重金屬富集的主要組織器官，Cr、Pb、Ni在5種組織中以閉殼肌的含量最高，而Cu和Zn則以閉殼肌的含量最低，肝胰腺中含量最高，Cd和Ni則在肝胰腺中含量最低。6種重金屬中Zn在5種組織中的含量最高，Cd的含量最低，Pb次之。文蛤5組織中閉殼肌是主要的受污染組織，而足的污染最?。?種重金屬中Ni的污染最嚴重，5組織均超標，而毒性較強的Cd、Cu則均未超標。

[1] TANG Baojun, LIU Baozhong, WANG Guodong, et al. Effects of various algal diets and starvation on larval growth and survival ofMeretrix meretrix[J]. Aquaculture, 2006, 254(1/4):526-533.

[2] WANG Guodong, LIU Baozhong, TANG Baojun, et al. Pharmacological and immunocytochemical investigation of the role of catecholamines on larval metamorphosis by [beta]-adrenergic-like receptor in the bivalveMeretrix meretrix[J]. Aquaculture, 2006, 258(1/4):611-618.

[3] ZHUANG Shuhong. The influence of salinity, diurnal rhythm and day length on feeding behavior inMeretrix meretrixLinnaeus[J]. Aquaculture,2006, 252(2/4):584-590.

[4] LIU Baozhong, DONG Bo, TANG Baojun, et al. Effect of stocking density on growth, settlement and survival of clam larvae,Meretrix meretrix[J]. Aquaculture, 2006, 258(1/4):344-349.

[5] 柴雪良, 張炯明, 方軍, 等. 室外水泥池培育文蛤苗種技術[J]. 水產科學, 2008, 27(2):92-94.

[6] 赫崇波, 叢林林, 葛隴利, 等. 文蛤養殖群體和野生群體遺傳多樣性的AFLP分析[J]. 中國水產科學, 2008, 15(2):215-221.

[7] 楊晉, 陶寧萍, 王錫昌. 文蛤的營養成分及其對風味的影響[J]. 中國食物與營養, 2007(5):43-45.

[8] 范成成, 張劍, 康勁翮, 等. 文蛤多肽的體外抗癌活性研究[J]. 臺灣海峽, 2009, 28(4):472-476.

[9] ABDULLAH M H, SIDI J, ARIS A Z. Heavy metals (Cd, Cu, Cr, Pb and Zn) inMeretrix meretrixroding, water and sediments from estuaries in sabah, North Borneo[J]. International Journal of Environmental &Science Education, 2007, 2(3):69-74.

[10] HUANG Zhouying, CHEN Yixin, ZHAO Yang, et al. Antioxidant responses inMeretrix meretrixexposed to environmentally relevant doses of tributyltin[J]. Environmental Toxicology and Pharmacology, 2005,20(1):107-111.

[11] SADIQ M, ALAM I A, AL-MOHANNA H. Bioaccumulation of nickel and vanadium by clams (Meretrix meretrix) living in different salinities along the Saudi coast of the Arabian Gulf[J]. Environmental Pollution,1992, 76(3):225-223.

[12] GB 18406.4—2001農產品安全質量:無公害水產品安全要求[S]. 北京:中國標準出版社, 2001.

[13] 胡小玲, 張瑰, 陳劍剛, 等. 珠海市蔬菜重金屬污染的調查研究[J].中國衛生檢驗雜志, 2006, 16(8):980-981.

[14] GB 18406.1—2001農產品安全質量:無公害蔬菜安全要求[S]. 北京:中國標準出版社, 2001.

[15] 奚旦立, 孫裕生, 劉秀英. 環境監測[M]. 北京:高等教育出版社, 1995:4.

[16] 吳旭干, 劉富平, 唐伯平, 等. 成體瘤背石磺不同組織中的重金屬含量及其評價[J]. 海洋漁業, 2007, 29(4):319-324.

Enrichment Characteristics and Contamination Evaluation of Heavy Metal in Five Tissues ofMeretrix meretrixCultured from Haizhou Bay

DONG Zhi-guo1,2，LI Xiao-ying1，CHENG Han-liang1，MENG Xue-ping1，YAN Bin-lun1
(1. Key Constructing Laboratory of Marine Biotechnology of Jiangsu Province, Huaihai Institute of Technology, Lianyungang 222005, China；2. College of Fisheries and Life Science, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China)

X131；Q956

A

1002-6630(2010)22-0387-04

2010-01-25

農業部水產種質資源與利用重點開放實驗室開放課題基金項目(KFT2008-4)；連云港市科技發展計劃項目(CN0906)

董志國(1977—)，男，講師，博士，研究方向為水產種質資源與環境生態學。E-mail：dzg7712@yahoo.com.cn