廣東省市售蝦蛄中鋅含量分析與健康風險評估

楊安源，馮梓君，鄭澤洋，莊俊鈺，馮志強

（1.廣東省食品工業研究所有限公司，廣東 廣州511442；2.廣東省食品工業公共實驗室，廣東 廣州511442；3.廣東省質量監督食品檢驗站，廣東 廣州511442）

鋅（Zn）是維持生物體健康生長以及發揮各項生理功能所必需的一種微量元素。鋅在動物機體內參與多種酶的結構組成[1]；與細胞的生成和細胞膜的形成相關；參與動物機體內多種激素合成及分泌過程；是維持人體免疫系統完整性所必需的營養元素[2]。然而，過量攝入鋅元素會影響到人體內吞噬細胞、T細胞和B細胞等活性及細菌殺傷能力，并逐步癱瘓人體內的免疫系統[3]。短期內大量攝入鋅元素還會對胃腸道造成莫大的負擔，導致惡心、腹瀉等，長時間過量地攝入鋅元素還會導致人體的肝、腎等器官受損，嚴重時危及人們的生命。

蝦蛄（Oratosqilla oratoria）廣泛分布在我國沿海地區，產銷量大，廣東省內俗稱攋尿蝦（瀨尿蝦或賴尿蝦）和皮皮蝦。其口感鮮美，富含蛋白質與鋅元素且脂肪含量低，是廣東人餐桌上常見的美味。近年來，受到補Zn保健和養生健體等觀念的影響，蝦蛄的需求日益增大。海洋環境中的金屬元素容易在蝦蛄體內富集，隨著海洋的金屬污染情況日益加劇，金屬元素通過食物鏈傳遞，危害人體健康[4]。人類作為最高營養級生物，對生物累積性物質具有最高的暴露風險。研究人類食用蝦蛄攝入Zn的風險，可以為居民合理搭配營養膳食提供科學依據。

以廣東省市售蝦蛄為研究對象，調查了廣東省三地蝦蛄中Zn的含量及其分布區間，同時評價其可能存在的健康風險，以期為廣東省市售的蝦蛄安全研究和食用風險預警提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

于2020年9—10月份在廣東省A市、B市和C市的超市、農貿市場和水產批發市場購買蝦蛄樣品，每個城市購買20批次，每批次采樣2 kg以上，樣品均為活體。樣品購買后裝入聚乙烯封口袋中，-20℃冷凍保存帶回實驗室。樣品分別標記為A市、B市和C市。其他材料與儀器分別為7800電感耦合等離子體質譜儀（美國Agilent公司）、超級微波消解平臺（萊伯泰科）、Milli-Q純水處理系統（美國Millipore公司）、ML204/02型分析天平［梅特勒-托利多（上海）有限公司］、硝酸（蘇州晶銳，電子級）等，試驗用水均為超純水（電阻率18.2 MΩ·cm,20℃）。

1.2 實驗方法

（1）儀器條件。樣品檢測方法參考《食品安全國家標準 食品中多元素的測定》（GB 5009.268—2016）的第一種方法做適當調整[5]。RF入射功率為1 550 W；等離子氣流量為15 L/min；輔助氣流量為0.8 L/min；霧化室溫度為2℃；霧化氣流量為1.0 L/min；氦氣流量為4.3 L/min；采樣深度為10.0 mm；Omega偏轉電壓為-70 V；Omega透鏡電壓為6.2 V；模式為SIM并重復掃描3次。

（2）標準曲線的繪制。2%的硝酸溶液分別配制質 量 濃 度 為0，0.10，0.15，0.30，0.80，1.00，1.50和3.00 mg/L的Zn標準系列，用ICP-MS檢測。取適量Ge標準貯備液，用5%的硝酸溶液配制合適濃度的內標使用液，質量濃度為0.5 mg/L。以待測元素的濃度為橫坐標，待測元素與所選內標元素響應信號值的比值為縱坐標，繪制標準曲線。

（3）樣品前處理及分析。蝦蛄樣品洗凈后剝殼并去除內臟，進行勻漿后-20℃低溫保存備用。稱取勻漿樣品（0.5±0.002）g于消解罐中，加入5 mL硝酸，待反應緩和，加蓋消解，消解完成后泄壓排氣，冷卻后取出，然后將消化液轉移至25 mL比色管中，用少量水沖洗內管3次，合并洗滌液并定容至刻度，混勻后備用，同時做空白試驗。其中消解中升溫程序設定為：①110℃，10 min，900 W；②200℃，16 min，1 200 W；③220℃，5 min，1 200 W；④220℃，10 min，1 200 W。

1.3 健康風險評價

研究采用USEPA使用的評價模型[6]。利用目標危險系數（THQ）法評估人體通過食物攝取重金屬的風險。在該方法中，假定人體攝入劑量等于吸收劑量，以計算的攝入量與參考劑量的比值作為評價標準，具體計算公式為：

式中：EF為人群暴露頻率，365 d/a；ED為暴露時間，通常取平均壽命70 a；FIR為食品攝入率，g/d，甲殼類的平均攝入量以63.41 g/d（鮮質量）計算[7]；c為食物中的金屬含量，mg/kg，以濕重計；RfD為口服參考劑量，mg/（kg·d），Zn為0.3 mg/（kg·d）[8]；WAB為體質量，廣東成人體質量以55.9 kg計；TA為非致癌性暴露平均時間，365 d×70 a。則公式（1）可以簡化為：

當THQ值大于1時表明暴露人群存在健康風險，反之，則認為無明顯健康風險。

此外，世界衛生組織（WHO）提出Zn的每日耐受量（Tolerable Daily Intake,TDI）為每kg體質量1 000μg[9]，每日攝入量（Estimated daily intake,EDI）的計算式為：

式中：FIR為食品攝入率，g/d；c為食物中的重金屬含量，mg/kg；WAB為人體平均體質量，kg。則計算式（3）可以簡化為：

1.4 數據處理方法

數據通過Origin Lab軟件來進行計算分析。

2 結果與分析

2.1 標準曲線和相對標準偏差

按“1.2（2）”標準曲線的繪制方法得到標準曲線，Zn含量為0～3.00 mg/L時呈良好的線性關系，回歸方程為y=23.52x+3.840×10-2，相關系數R2=0.999 5，檢出限為0.000 2μg/L。

2.2 A市市售蝦蛄樣品中Zn的含量

檢驗結果顯示，A市的蝦蛄樣品中Zn質量比變幅為（22.70±0.58）～（48.84±3.91）mg/kg，均值為（32.34±9.63）mg/kg，整體上Zn含量變幅大。其中1#—8#蝦蛄樣品中Zn的質量比為（37.72±1.01）～（48.84±3.91）mg/kg，9#—20#樣品變幅則為（22.70±0.58）～（26.76±1.43）mg/kg（圖1）。樣品規格上，1#—8#樣品蝦蛄體長變幅為11.0～13.0 cm，均值為11.9 cm，9#—20#樣品蝦蛄體長變幅為11.4～18.5 cm，均值為13.3 cm。蝦蛄樣品規格差異是造成A市市售蝦蛄樣品中Zn含量呈階梯狀分布的主要原因，體長較小的蝦蛄則需更多的個體才能滿足樣品檢測需求，因而造成蝦蛄肌肉中Zn含量堆積。圖2中不同區間中Zn含量呈“V”型分布也印證了該結果。

圖1 A市市售蝦蛄中Zn的含量

圖2 A市市售蝦蛄中Zn含量的分布

2.3 B市市售蝦蛄樣品中Zn的含量

B市的蝦蛄樣品中Zn質量比變幅為（21.42±1.15）～（27.22±0.71）mg/kg，均值為（23.67±1.36）mg/kg（圖3）；B市的蝦蛄樣品中Zn含量變化平穩，B市95%的蝦蛄樣品中Zn質量比集中分布于［20，26）mg/kg區間內；Zn含量總體呈單峰分布，集中在［22，24）mg/kg和［24，26）mg/kg兩個區間內，分別占總樣品的45%和40%（圖4）。

圖3 B市市售蝦蛄樣品中Zn的含量

圖4 B市市售蝦蛄中Zn含量的分布

2.4 C市市售蝦蛄樣品中Zn的含量

C市的蝦蛄樣品中Zn質量比變幅為（20.43±1.09）～（33.73±0.65）mg/kg，均值為（29.25±3.55）mg/kg（圖5）；C市蝦蛄樣品中Zn質量比集中分布于［20，38）mg/kg區間內；Zn含量總體呈單峰分布，集中分布于［29，32）mg/kg區間內，其占總樣品數的百分比最高為40%（圖6）。

圖5 C市市售蝦蛄樣品中Zn的含量

圖6 C市市售蝦蛄中Zn含量的分布

2.5 三市市售蝦蛄樣品中Zn含量對比

利用箱線圖[10]對選擇的三市市售蝦蛄樣品中Zn的含量進行分析（圖7）。結果顯示，A市、B市和C市三市市售蝦蛄樣品中Zn含量中位數分別為26.51，24.02和30.12 mg/kg（表1）；箱子寬度依照A市、C市和B市的順序依次收窄，即蝦蛄樣品中Zn含量波動程度下降，除A市外其他城市都有異常值出現，其中B市的異常值為Zn含量最高值，C市的異常值為Zn含量最低值。

圖7三市市售蝦蛄樣品中Zn含量箱線圖

表1三市市售蝦蛄樣品中Zn含量箱線圖指標數據mg/kg

2.6 健康風險評價

當地居民通過攝入蝦蛄產生的Zn的THQ和EDI評價值如表2所示，廣東省三市市售蝦蛄中Zn的THQ大小順序為：A市＞C市＞B市。三市中Zn的THQ均小于1，說明居民食用這些蝦蛄攝入的Zn對健康不具有毒害風險。均值反映中央趨勢暴露數據，97.5百分位點值（97.5 th）反映高端趨勢暴露數據，分別以均值和97.5 th暴露風險對三地的居民進行健康風險評價。估算A市、B市和C市每日食用蝦蛄攝入Zn的量（以樣品中Zn的平均含量計）分別為286.693 4，209.866 8和259.298 1μg/kg。這三個城市居民通過攝食蝦蛄產生Zn的EDI均未超過TDI，三地均值的EDI/TDI百分比分別為3.67%，2.68%和3.32%；三地97.5 th的EDI/TDI百分比分別為5.54%，3.09%和4.28%。三地通過攝食蝦蛄造成Zn過量的風險都較低。

3 結論

研究主要分析廣東省A市、B市和C市市售蝦蛄中Zn含量及其分布和攝食蝦蛄造成Zn過量的健康風險評價，由于檢測樣本量較少，結果存在一定局限性和時效性。

借助直方圖和箱線圖對三地市售蝦蛄Zn含量分布進行分析。由直方圖可知A市市售蝦蛄樣品間含量跨度大，Zn含量在含量區間內分布呈“V”型。其余兩市市售蝦蛄樣品間含量跨度小，波動平穩，Zn含量分布整體呈單峰分布。箱線圖中箱子寬度依照A市、C市和B市的順序依次收窄，蝦蛄肌肉鋅含量波動趨向平穩，進一步驗證直方圖分析的結果。C市、A市和B市三地市售蝦蛄樣品中Zn含量中位數依次降低。直方圖可以比較直觀地顯示三地市售蝦蛄樣品中Zn含量分布狀況。箱線圖在異常數據檢測和數據偏態方面顯示比較直觀，可做到一目了然。

健康風險評價結果表明，A市、B市和C市三地居民食用市售蝦蛄攝入的Zn的THQ均＜1，表現為較低的健康風險。三地的EDI均低于TDI，但在捕撈季節亦不宜過多食用蝦蛄，應以營養均衡為宜。