马来西亚半岛西海岸的一些人工养殖场和野生地的绿唇贻贝翡翠贻贝体内重金属浓度的相关研究样本.doc

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马来西亚半岛西海岸的一些人工养殖场和野生地的绿唇贻贝翡翠贻贝( 属) 体内重金属( 镉, 铜, 铅, 锌) 浓度的相关研究
C.K.Yap*,A.Ismail,S.G.Tan
雪兰莪州43400沙登区, 马来西亚博特拉大学( UMP) 马来西亚学院生物系, 科学和环境研究
1月21日收到初稿, 5月15 日收到经修订的表格, 发表于 5月15日
摘要:
对1999年至 间从马来西亚半岛西海岸九个地点( 包括4个野生地和五个养殖场) 采集来的绿唇贻贝翡翠贻贝( 属) 体内镉( Cd) , 铜( Cu) , 铅( Pb) 和锌( Zn) 浓度的分析。得出其浓度( 单位: mg/g干重) 如下Cd: 0.68-1.25; Cu: 7.76-20.1; Pb: 2.51-8.76; Zn: 75.18-129
因为这样的浓度水平低于人体可降解浓度, 因此能够认为它们是无急性毒性的。另外, 当与以翡翠贻贝作为生物监测剂得出的区域性数据相比较是可认为这样的重金属浓度是很低的。
权所有, Elsevier Ltd( 爱思唯尔 )
关键词: 重金属; 翡翠贻贝; 马来西亚半岛西海岸
1、 前言
绿唇贻贝翡翠贻贝( L.) 是广泛分布在亚太地区的沿海水域( 田边, ) , 因此作为生物监测剂已大量运用于科学用途。在全球贻贝类都是商业上重要的海产品, 从而导致海洋贻贝常作为重金属生物监测剂使用( 法灵顿, 戴维斯, 特里普, 菲尔普斯和加洛韦, 1987年;菲利普斯, 1980年;威多斯, 1985) 。而且, 绿唇贻贝翡翠贻贝是久坐生物, 寿命长, 容易识别和取样, 合理丰富, 一年四季可用, 对自然波动和污染环境变化适应性强, 因此它往往是贻贝的生物监测研究选择。 另外, 绿唇贻贝翡翠贻贝有较强的净积累能力, 具有重要的生态价值。直至今天利用贝类研究污染的影响的重要性反映在国际贻贝观察方案的概念里( 戈德堡, 1975年 Kavun, Shulkin和赫里斯托福罗瓦, ) 。
因为贻贝可作为人类提供廉价食用蛋白质的来源, 故贻贝常作为食用和销售商用, 因此在贻贝中污染物含量的测定中有一项有毒物质风险评估对公众健康的方法。 对于贻贝, 据报道, 每100克干重贻贝中有大约60％的软组织蛋白质( 秋及吴, 1990) 。
从营养角度来看, 贻贝能够提供人体必须微量金属( 钙, 铁等) 和某些维生素, 如烟酸, 维生素B1和核黄素( Cheong&Lee, 1984年) 。另外, 鱼类和贝类也是包含多不饱和脂肪酸欧米茄-3脂肪酸是重要生物, 并有降低心血管疾病的风险的作用(Kromhout,Bosschieter,&Lezenne,1985)。可是, 从毒理学的角度来看, 金属污染的海鲜可能会导致对人体的重金属毒性。由于重金属是无机化学品, 都是非生物降解, 不能代谢, 也不会分解成无害的形式( Kromhout等人, 1985) , 对金属的贻贝水平的软组织测量技术变得越来越重要。重金属能够经过简单的随时间而积累, 其浓度越大则对人体的有毒威胁也便越大。从公共卫生的观点来看, 超过允许的限度金属含量的食物会造成臭名昭著食品的形象。长期接触重金属, 如铜, 铅, 锌重金属与帕金森氏症有关, 与单一或多种金属接触一段时间能够导致疾病的发生( Gorell等。, 1997) 。
人们早就已知道一些金属, 如镉, 铅等金属积累在水生食物链中。由于自然的地质作用和人为活动, 镉, 铜, 铅, 锌广泛分布在沿海环境中, 这对公众的健康利益是很大的危害, 由于金属极容易积累于 翡翠贻贝的软组织中, 众所周知, 贻贝软组织内存在种类繁多的污染物。( 戈德堡等。, 1978年) 。
潮间带地区是海洋贻贝的自然栖息, 这些自然栖息一般接近河口。因此, 经过河流制度接触到陆地活动产生以及海上来源的多种污染物的概率是很高的。
虽然20世纪70年代翡翠贻贝已在马来西亚养殖水产, 可是关于其体内可发现重金属含量的报告却很少 , 这些报告包括数据, 以马来西亚半岛西海岸为主(Sivalingam & Bhaskaran, 1980; Liong, 1986; Ismail,1993; Din&Jamaliah ,1994), 特别是, 有人建议将翡翠贻贝作为一种潜在的生物监测重金属在马来西亚半岛西海岸监测剂( 伊斯梅尔狂吠, 扎卡里亚, 田边, 高田和拉希姆伊斯梅尔, ) 。 本研究旨在确定在从野生点( 随机散点抽样采集) 和贻贝养殖农场群( 在马来西亚半岛西海岸) 收集翡翠贻贝软组织中的镉, 铜, 铅和锌的浓度, 旨在探讨是否这些金属是否超出人类食用的允许限度 。
2、 材料和方法
2.1.取样, 储存和样品制备
采样点入图1所示, 所有的抽样调查于999年至 进行, 其中四个采样点位于野外, 其余的从贻贝养殖场采集, 由于贻贝立即进行商业处理而未经净化, 收集道德贻贝, 立即放入冰格, 并运送到实验室作进一步分析 。在实验室, 标本保存在-10 ç直到进行金属分析。
解剖前的贻贝样品在室温下解冻( 27 C的后部朝下, 以便保证让多余的水排走) 。
每个采样点约有17个样贻贝以备重金属分析( 如表1所示) 。经过取出贻贝样品的硬表面及外壳将其解剖, 全部软组织在烤箱以105℃ 高温干燥至恒重( (Mo&Neilson,1994).
2.2.重金属 分析
全部样本都集中在消化硝酸( Analaṛ级, BDH问题的69％) 。她们被安置在一个炎热的块沼气池先低温处理1小时, 然后再高温( 140 C) 处理的至少3小时消化以达到完全消解的目的。然后将经过处理样品, 用与双蒸水稀释到一定体积。经过滤后, 使用空气乙炔火焰原子吸收分光光度计( AAS法) 的 Perkin-Elmer模型4100对制备的样品进行镉, 铜, 铅和锌的测定。
该研究结果均以毫克/克的样品干重( dw) 表示。干重与湿重( ww) 经过使用一个转换系数0.17±0.04可进行转换( Yap, 1999年) 。 后者常见于比较。为了避免可能的污染, 所有的玻璃器皿及设备所用酸洗过。为了进行污染检查, 每5个样品都会进行程序空白分析。控制样品的质量, 从镉, 铜, 铅, 锌标准溶液制成, , 每5个样品都会进行分析, 并检查其金属回收率, 回收比例分别为镉105％, 铜96％, 铅92.5％和锌92％。
3、 结果与讨论
在翡翠贻贝软组织中金属浓度范围为镉 : 0.68 to 1.25 mg/g 干重(0.12–0.22 mg/g湿重),
铜 : 7.76 to 20.1 mg/g 干重(1.32–3.42 mg/g湿重), 铅 : 2.51 to 8.76 mg/g 干重(0.43–1.49 mg/g 湿重), 锌 : 75.1 to 129 mg/g 干重(12.8–21.9 mg/g 湿重)( 表2) 。与马来西亚食品法规( 1985年) 的标准, 镉( 1.00mg/g 湿重) , 铜( 30.0mg/g 湿重) , 铅( 2.00mg/g 湿重) 和锌( 100mg/g 湿重) 相比, 所有上述金属的平均浓度( mg/g 湿重)都低于人体限额, 这些金属含量镉, 铅, 铜和锌的水平比美国FDA法规( 1990) , 香港政府( 香港环保署, 1997年) , 泰国公共卫生( MPHT, 1986部) , 澳大利亚法律要求对食品安全( NHMRC, 1987年) 和由巴西卫生部( ABIA, 1991年) ( 见表3) 规定的限制水平低。 由于受ICES发表的”增加污染 ”(1988)的影响, 本研究的镉浓度低于”增加污染”的水平( 1.80mg/g干重) , 但铅( 3.00mg /g干重) 较之更高( 见表3) 。
图1.马来西亚半岛西海岸的翡翠贻贝采样点分布

表1采样日期及绿唇贻贝外壳长
编号
取样位置
日期
数量
绿唇贻贝外壳长( 毫米)
1
阿曼岛, 槟城
1999年9月11日野外
25
86.3(70.0–96.8)
2
吉隆坡 丁丁, 霹雳州
5月18日 人工养殖场
20
87.1(67.2–98.8)
3
巴眼拉浪, 雪兰莪
4月4日 人工养殖场
25
88.9(73.5–97.1)
4
巴西班让, 森美兰
10月7日 人工养殖场
17
8.78(7.41–10.78)
5
吉隆坡Linggi.Negeri森美兰州
11月21日 人工养殖场
20
8 .00(7.50–9.86)
6
Sebatu, 马六甲
年8月12日 人工养殖场
25
85.4(75.2–88.0)
7
麻坡河口, 马六甲
1月21日 野外
25
84.4(68.2–99.2)
8
班底丽都, 柔佛
1月20日 野外
25
64.6(53.4–82.4)
9
Kg.Pasir普狄, 柔佛
1月19日 野外
25
61.1(51.8–91.3)

据哈顿的理论( 1987年) , 铅的主要健康问题主要表现在三个器官系统即血液, 神经和血液系统的肾。在血液系统, 铅干扰了最后对血红素合成阶段, 铁被血红素合成酶催化最后纳入到原卟啉。急性铅中毒对中枢神经系统的影响常见于儿童, 一般表现为严重的脑病, 可最终导致昏迷和死亡( 赫顿, 1987) 。不过, 金属转移到人类的潜在危险大小可能取决于个人摄入贻贝量的多少。例如, 一个成年人谁会吃上数千克的 翡翠贻贝呢? 在巴西富地每天约摄入3.73毫克( 1.49毫克/克×2.50克) 铅。如果消费者连续吃7天蚌, 那么她将摄入26.1毫克铅( 3.73毫克× 7天) 。
表2 从马来西亚半岛西海岸收集的贻贝软组织内镉( Cd) , 铜( Cu) , 铅( Pb) 和锌( Zn) 浓度
编号
取样位置
状态
Cd(mg/g)
Cu(mg/g)
Pb(mg/g)
Zn(mg/g)
1
阿曼岛, 槟城
干
0.87
10.8
4.76
110

( 0.60-1.42)
( 8.88-13.3)
( 2.50-5.99)
( 61.7-173)

湿
0.15
1.84
0.81
18.6

( 0.10-0.24)
( 1.51-2.26)
( 0.43-1.02)
( 10.5-29.4)
2
吉隆坡Dinding, 霹雳州
干
1.06
7.76
2.51
90.0

( 0.74-1.80)
( 4.96-25.1)
( 6.22-0.53)
( 65.2-119)

湿
0.18
1.32
0.43
15.3

( 0.13-0.31)
( 0.84-3.58)
( 0.09-1.06)
( 11.1-20.3)
3
雪兰莪州巴眼拉浪
干
1.12
8.20
3.41
16.38

( 0.71-2.14)
( 6.46-10.7)
( 0.68-8.89)
( 75.4-139)

湿
0.19
1.39
0.58
16.38

( 0.12-0.36)
( 1.10-1.82)
( 0.12-1.52)
( 12.8-23.6)
4
巴西班让, 森美兰
干
1.08
10.87
7.89
98.9

( 0.63-1.61)
( 8.85-13)
( 4.82-11.2)
( 74.13-135)

湿
0.18
1.85
1.34
16.82

( 0.11-0.27)
( 1.50-2.21)
( 0.82-1.91)
( 12.6-22.9)
5
吉隆坡Linggi, 森美兰
干
1.25
9.14
7.98
101

( 0.77-2.11)
( 4.31-12.8)
( 4.95-9.74)
( 66.8-145)

湿
0.22
1.55
1.36
17.2

( 0.13-0.36)
( 0.73-2.18)
( 0.84-1.66)
( 11.4-24.7)
6
Sebatu, 马六甲
干
1.04
11.2
7.59
75.1

( 0.61-1.65)
( 8.89-14.8)
( 4.77-12.3)
( 63.1-89.7)

湿
0.18
1.90
1.29
12.8

( 0.10-0.28)
( 1.51-2.51)
( 0.81-2.08)
( 10.7-15.3)
7
麻坡河口, 马六甲
干
0.83
7.93
3.05
79.0

( 0.26-1.73)
( 4.74-11.9)
( 1.45-12.4)
( 53.3-97.0)

湿
0.14
1.35
0.52
13.4

( 0.04-0.29)
( 0.81-2.02)
( 0.25-2.11)
( 9.06-16.5)
8
班底丽都, 柔佛
干
0.68
9.39
4.03
117

( 0.36-1.53)
( 5.19-18.40)
( 1.83-8.98)
( 68.1-16.5)

湿
0.12
1.60
0.69
19.9

( 0.06-0.26)
( 0.88-3.13)
( 0.31-1.53)
( 11.6-28.0)
9
Kg.Pasir普狄, 柔佛
干
0.82
20.10
8.76
129

( 0.51-1.36)
( 11.0-34.9)
( 3.61-12.8)
( 90.5-158)

湿
0.14
3.42
1.49
21.9

( 0.09-0.23)
( 1.88-5.93)
( 0.61-2.18)
( 15.4-26.9)
10
马来西亚半岛
干
0.12-0.22
1.32-3.42
0.43-1.49
128-21.9

湿
0.68-1.25
7.76-20.1
2.51-8.76
75.1-129
这比为临时可忍受每周摄入铅( 50.0毫克/成人) ( 粮农组织/世界卫生组织, 1984) 要低。Tukimat, 阿布巴卡尔, 扎伊迪, 和Sahibin的报告( ) 说, 每人每天摄入由来自吉隆坡甘马挽, 拉丁加奴( 马来西亚半岛东海岸) 海鲜的铅的浓度为2.82毫克/天。当前的研究结果( 26.1毫克铅) 是由来自甘马挽的人接近一周的海鲜消费量估计铅摄入量( 2.82毫克/天× 7天= 20.0毫克铅) 得来的。 另外, 如果该人消耗更多的翡翠贻贝( > 4.8g/day) , 那么她将摄入超过临时可忍受每周摄取建议上限的铅。
表3 不同的国家和地区食品安全重金属准则

国家和地区
重基础
Cd(mg/g)
Cu(mg/g)
Pb(mg/g)
Zn(mg/g)
马来西亚食品法规 ( 1985)
湿
1.00
30.0
2.00
100
国际理事会为海的地位( 国际文化交流学院, 1988年)
干
1.80
—
3.00
—
巴西卫生部设立的最大允许水平 (ABIA,1991)
干
5.00
1.50
10.0
250
泰国卫生部 允许的极限 (MPHT,1986)
干
—
133
6.67
667
美国食品和药物管理局 (USFDA,1990)
干
25.0
—
11.5
—

湿
3.70
—
1.70
—
澳大利亚 法律要求 (NHMRC,1987)
干
10.0
350
—
750
香港环境保护署允许限制 (HKEPD,1997)
湿
2.00
—
6.00
—
马来西亚半岛金属的翡翠贻贝水平 (本实验)
湿
0.12-0.22
1.32-3.42
0.43-1.49
12.8-21.9

干
0.68-1.25
7.76-20.1
2.51-8.76
75.1-12.9
同样, 如果一个成年人消耗约2.50克贻贝, 那么由一个人谁消耗光从Linggi收集到的贻贝将每天摄入约0.55毫克( 0.22毫克/克×2.50克) 的镉。如果这个人连续7天吃蚌, 那么她将消耗3.85毫克镉( 0.55 × 7天) 。而且, 这样的浓度低于临时可忍受每周摄取镉( 6.70-8.30毫克/成人) ( 世界卫生组织, 1984) ,除非她使用超过 5.4 g来自 吉隆坡Linggi 的翡翠贻贝。Tukimat等人( ) 报告说, 来自吉隆坡甘马挽, 登嘉楼的人每天从海产品中摄取的镉 为0.74毫克。当前的估计数( 3.85毫克镉) 也比一个星期从甘马挽( 0.74毫克/天× 7天= 5.18毫克镉) 的海鲜消费量低。然而, 由于镉的降解速度是如此缓慢( 平均2.00毫克/天) , 长期过量镉摄入会导致镉在人体内( 菲洛夫, 艾文和班德曼, 1993年) 的积累。对急性镉中毒的症状是恶心, 呕吐, 腹泻, 头痛, 腹痛, 肌肉疼痛, 流涎及休克( 帕特奈克, 1992年) , 慢性镉中毒而诱导肾小管功能障碍, 表现在血液低分子量不正常之后发现蛋白尿, 最后达到伊泰-板井疾病状态。然而在当前范围在 翡翠贻贝软组织中发现的镉为基础, 由于食用来自马来西亚的 翡翠贻贝 而发生伊泰-板井疾病的现象还没有发现。虽然当前的数据表明, 镉, 铜, 铅, 锌急性毒性反应发生的可能性很小, 但变异指数和慢性毒性仍可能对消费者造成不可逆转的危害。我们对后者了解甚少, 虽然这可能是预计的基础上, 在文献中找到的信息。
最后, 当与本地区其它地区翡翠贻贝的金属水平相比, 有可比性的是来自印度, 泰国, 香港和马来西亚以前的相关研究报告( 见表4) 。
表4 她人在马来西亚进行的研究与本次研究翡翠贻贝体内镉( Cd) , 铜( Cu) , 铅( Pb) 和锌( Zn) 浓度( mg/g湿重) 对比
地点
状态
Cd
Cu
Pb
Zn
参考来源
区域研究

香港沿海水域
干
0.29-1.43
16.0-1790
7.50-60.50
89.0-164
Phillips( 1985)
泰国湾
干
<0.02-19.1
1.50-11.3
—
25.7-79.0
Sukasem 和 Tabucanon
台湾布袋海岸
干
—
17.8-5.41
—
14.4-25.7
Han et al( 1997)
印度东南海岸
干
1.59-4.40
33.6-49.2
2.48-6.92
60.4-94.1
Senthilnathan, Balasubramia和Venugopalan, ( 1998)
泰国湾
干
0.17-3.25
2.94-15.0
0.19-3.75
24.9-213
Ruangwises and Ruangwises(1998)
香港吐露港
干
0.45-1.44
6.02-24
2.02-4.36
90.0-135
Wong,Cheung,&Wong( )
中国 广东市场
湿
0.38
2.05
0.18
9.90
Fang,Cheung,&Wong( )
香港水域鱼养殖场
干
0.31-0.87
19.0-20.1
4.34-25.9
96.7-201
Wong,Wong,&Chu( )
马来西亚

马来西亚 槟城
干
BDL
8.00
7.00
76.0
Sivalinga和Bhaskaran(1980)
霹雳州 班苗柏
湿
0.05
1.93
0.24
13.8
Liong(1986)

力侨, 霹雳
湿
0.18
2.70
0.52
22.8
Devi(1986)

马来西亚半岛西海岸
湿
0.10-1.80
1.00-3.00
0.50-5.90
10.8-30.0
Ismail(1993)

槟城水域
湿
0.12-0.22
1.32-3.42
0.43-1.49
12.8-21.9
Din 和Jamaliah(1994)

马来西亚半岛
干
0.68-1.25
7.76-20.1
2.51-8.76
75.1-129
本次试验
4、 结论
经过使用翡翠贻贝作为生物监测剂对马来 西亚半岛西海岸的镉, 铜, 铅和锌浓度进行研究发现那里的污染并不严重。由于翡翠贻贝将重金属积聚于软组织并是沿海环境食物链的重要构成部分, 因此, 这些信息对于预测沿海社区中的重金属污染是很有用的。马来西亚半岛西海岸的贝类重金属来源可能是自然或人为影响到它们的栖息地造成的。 经过对从半岛西海岸野生和养殖水产收集到的翡翠贻贝 镉, 铜, 铅, 锌含量的研究可知其污染并不严重, 并发现
贻贝花费其大部分时间, 以获取沿海水域非污染地区的食物。 未来的研究应该集中在相对重要的水性, 沉积物以及累积在.贻贝内的金属。 从人类公共健康的角度讲, 这些结果似乎没有显示出食用贻贝会导致镉, 铜, 铅, 锌急性毒性的可能性。

鸣谢
作者们希望感谢贻贝抽样调查过程中提供的实地考察有益帮助的 NikMohammad Shibli先生