小龍蝦重金屬脫除研究進展

楊雅茹，李帥東，姚海翊，鄧夢玲

（1.宜賓學院，四川 宜賓 644000；2.宜賓職業技術學院，四川 宜賓 644000）

小龍蝦營養豐富、味道鮮美，深受廣大消費者的青睞，市場前景廣闊。但是，小龍蝦對環境重金屬耐受性極強，具有較強的重金屬富集能力，并通過食物鏈向人類轉移。隨著人們對食品安全和食品污染等問題的日益關注，重金屬污染使得小龍蝦的食品安全風險指數越來越高，已然成為制約小龍蝦產業發展的重要因素之一。

1 小龍蝦重金屬污染現狀

小龍蝦，學名為克氏原螯蝦，極易通過消化系統、鰓或體表在其體內富集重金屬[1，2]。水環境是小龍蝦等水產品富集重金屬的重要來源，其體內重金屬含量與水環境中的重金屬含量和養殖時長都呈正相關性[1，3，4]。不同器官富集重金屬的能力不一樣，因其內源性物質親和力存在差異。肝臟和鰓是富集能力最強的兩個器官，重金屬污染物可通過呼吸作用由鰓進入體內，肝臟可誘導產生金屬硫蛋白，束縛重金屬[5-7]。

小龍蝦體內的重金屬含量超標種類在各地不同。2010年湖南、湖北、江蘇和安徽的小龍蝦鉛、銅、無機砷和總汞均符合我國現有食品安全限量范圍，但鎘（Cd）含量超標較嚴重，尤其湖南小龍蝦鎘含量明顯高于其他3個省份，超過標準限量（0.5 mg/kg）的要求，研究者認為食用鎘含量超標的小龍蝦，存在一定風險[8]。2017年，揚州市的小龍蝦汞、砷、鎘沒有超標，鉛（Pb）和鉻（Cr）各有2個和1個樣品超標，利用@risk軟件對其進行風險評估，結果表示：高暴露組人群在95百分位的暴露率下，鉛的暴露量占每周每人耐受量的29.2%，鉻的暴露量占每周每人耐受量的63.34%[9]。蘇州地區2001年的小龍蝦中鰓和肝的銅（Cu）和鎘（Cd）超標，超標率分別為38%和22.22%[10]，腹肌中的汞、砷、鎘、鉛、銅和鋅殘留量均符合國家衛生標準。安徽地區2007年稻田養殖模式下的克氏原螯蝦鉛含量超標，其他養殖模式下鎘、銅和鉛都符合國家衛生標準[11]。泉州地區2015年的小龍蝦體內含量超標的重金屬主要有砷（As）、鉻和錳，超標部位為鰓和肝胰腺[12]。

2 養殖小龍蝦重金屬脫除技術

2.1 清水環境養殖小龍蝦技術脫除重金屬

小龍蝦若處于重金屬污染水域中會逐步富集重金屬。在日常小龍蝦養殖中，可更換養殖水環境，通過小龍蝦自身的新陳代謝，完成體內重金屬脫除。

小龍蝦不同部位釋放重金屬的能力不一樣，肌肉釋放各種重金屬離子的能力最強，鰓次之，肝最弱[12]。清水飼養小龍蝦，通過一級動力學模型得到鉛的半衰期為15.05 d[11]。但有研究者有不同結果，小龍蝦銅、鋅、鉻、鉛、鎘的含量隨清水飼養天數（0～56 d）增加沒有顯著變化[14]。水環境的改善可以在一定程度上脫除小龍蝦重金屬，但難以徹底，而且小龍蝦新陳代謝也會對新的養殖環境造成重金屬污染。

2.2 小龍蝦飼料添加重金屬脫除劑養殖法

在養殖小龍蝦過程中，為縮短重金屬的半衰期，可使用飼料混合重金屬脫除劑的養殖法[13]。飼料與重金屬脫除劑混合喂養小龍蝦，將加速其自身的新陳代謝，從而完成重金屬的盡快脫除。在小龍蝦飼料中添加沸石、蛋白水解肽-Fe2+配合物（TPH-Fe2+）和褐藻膠寡糖-金屬元素配合物等，能有效脫除蝦體內重金屬。

沸石是一種架狀結構的鋁硅酸鹽礦物，具有吸附能力。大量研究表明，飼料中添加沸石，能降低動物產品中重金屬含量，還能吸附霉菌[15-17]。在小龍蝦基礎日糧中添加2%的沸石量，可顯著降低小龍蝦肝臟和腹肌鎘的殘留量，各降低了67.5%和38.89%[18]。這表明沸石在消化道能吸附鎘和鉛離子，降低重金屬在小龍蝦體內沉積。

蛋白水解肽-Fe2+配合物（TPH-Fe2+）是由帶魚加工副產物加入木瓜蛋白酶和FeCl2冷凍干燥后獲得的，試驗中添加400 mg/kg、800 mg/kg和1 200 mg/kg的TPH-Fe2+飼喂小龍蝦12 d，內臟團、鰓、腸和腹部肌肉中鎘含量均有不同程度下降，以1 200 mg/kg的TPH-Fe2+脫除效率最佳；不同器官脫除強弱不同：腸>內臟團>鰓>腹部肌肉>螯足肌肉，但肌肉未表現出顯著脫除作用，脫除機制可能是蛋白水解肽N端氨基、C端羧基、氨基酸側鏈基團、羰基和亞氨基都參與金屬離子的配位，而TPH-Fe2+起到鰲合Cd2+、增強機體免疫能力或恢復金屬硫蛋白活性的作用[19]。

褐藻膠寡糖-金屬元素配合物是以褐藻膠為原料，經超聲處理、高濃度雙氧水降解后，再加入乙醇過夜，減壓抽濾、冷凍干燥制備的褐藻膠寡糖，再與金屬元素配位絡合得出的配合物，用于養殖過程中，能有效脫除小龍蝦體內的鎘和鉛等殘留[20]。此發明的原料成本低，安全無毒。養殖小龍蝦脫除重金屬的方法見表1。

表1 養殖小龍蝦脫除重金屬的方法Tab.1 The methods of removing heavy metals from farmed crayfish

3 小龍蝦重金屬污染防治建議

想要解決小龍蝦重金屬污染問題，充分釋放小龍蝦產業的發展潛力，應該重點關注小龍蝦的養殖全過程，從源頭上控制。一是嚴格控制小龍蝦生活水環境和飼料中的重金屬含量，從而降低小龍蝦的重金屬污染風險；二是加強小龍蝦脫毒技術研究，雖然目前在養殖小龍蝦過程中，可利用清水養殖脫除重金屬技術和飼料添加重金屬脫除劑技術對小龍蝦體內重金屬進行脫除，但脫除率、脫除能力還有待加強。特別是新技術的引入和開發尤為重要，例如，將其他水產品、水土中重金屬的脫除技術應用到小龍蝦中；三是加強市場監管，建議市場監管部門和農業執法部門加強對小龍蝦養殖和銷售的監管和打擊力度，杜絕有問題的小龍蝦進入食物鏈。