虾蛄可食组织中镉和砷的形态及分布特征

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虾蛄可食组织中镉和砷的形态及分布特征虾蛄可食组织中镉和砷的形态及分布特征

赵艳芳1,2，康绪明1,2，宁劲松1,2，翟毓秀1,2，尚德荣1,2,*，丁海燕1,2，盛晓风1,2

（1.中国水产科学研究院黄海水产研究所，农业农村部水产品质量安全检测与评价重点实验室，山东 青岛 266071；2.农业农村部水产品质量安全风险评估实验室，山东 青岛 266071）

摘 要：为揭示虾蛄可食组织中镉和砷的形态及分布特征，分别运用电感耦合等离子体质谱法和高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用技术分析虾蛄可食组织（肌肉和性腺）中镉和砷的总量及其形态。结果显示，虾蛄对镉具有极强的富集能力，实验采集的样品可食组织中总镉超标率达100%且总镉含量与雌雄性别无相关性，其中性腺组织中总镉含量约为肌肉组织的10 倍，形态分析显示大部分样品中毒性最高的无机离子态镉占总镉百分比低于20%，且各组织中的无机离子态镉与总镉呈显著正相关。虾蛄可食组织中总砷含量较高且与雌雄性别无相关性，性腺组织中的总砷含量普遍高于肌肉组织。实验采集的所有虾蛄样品可食组织中均检出三价无机砷和五价无机砷，部分样品和组织中检出一甲基砷和二甲基砷，其中肌肉组织中无机砷含量最高为0.46 mg/kg，未超出国家标准限量值，无机砷占总砷百分比范围为1.71%～6.14%，可食组织中无机砷含量与总砷之间无显著相关关系。砷甜菜碱是虾蛄可食组织中的主要砷形态。因此针对虾蛄高富集镉和砷的特性，亟需在形态分析的基础上深入开展镉和砷的生物利用率研究，提出科学、合理的标准限量值。

关键词：虾蛄；镉；砷；形态分析；分布特征

虾蛄（Oratosquilla oratoria），俗名琵琶虾、皮皮虾，隶属甲壳纲、口足目、虾蛄科，主要生活在近海浅滩、泥质海底的巢穴之中，全国各地沿海均有分布，也是出口创汇的重要水产品之一。随着海洋捕捞鱼类资源的严重衰退，虾蛄已成为一些海域渔获量最高的种类之一[1-3]。虾蛄风味独特，营养丰富，富含蛋白质、磷、微量元素以及人体必需的氨基酸。虾蛄提取物对人鼻咽癌细胞、人肝癌细胞具有一定的抑制作用，可作为一类新型、天然的抗肿瘤药物[4-7]。近年来随着人们膳食结构的转变，虾蛄已成为深受人们喜爱的佳肴。

沿海水域重金属污染直接影响水产品中重金属的含量。镉是一种生物体非必需的有毒重金属，被美国毒物管理委员会列为第6位危害人体健康的有毒物质。对国内外沿海水域经济水产品的重金属污染情况调查发现贝类、甲壳类中重金属的含量远高于鱼类[8-10]。对虾蛄的质量安全研究发现，虾蛄可食组织中镉的含量较高，超标非常严重[11-12]。镉等有害元素成为影响虾蛄食用安全的关键因素，近几年，诸多有关虾蛄“镉污染”的新闻、媒体负面报道也给消费者与生产者带来不良的经济和社会影响。砷是一种有毒有害的非金属元素，广泛存在于自然界中。海产品中含有大量不同形态的砷[13-14]，人们在食用含砷的海产品时，砷在人体内易发生富集对人体的生命健康造成一定威胁。世界卫生组织和美国环保局将砷定级为“已知的人类致癌物质”[15]。由于水生生物对镉、砷等有害元素的强富集性，使得原本提供丰富优质蛋白质等营养成分的水产品成为有毒有害元素进入人体的桥梁。

1028 Prognostic factors of acute cardiogenic ischemic stroke patients treated with alteplase intravenous thrombolysis

镉、砷的毒性与它的化学形态有关，因此，对虾蛄中镉、砷的检测与食用安全评估不能仅以有害元素的总量作为评价标准。虾蛄可食组织主要包括性腺和肌肉，尤其是性成熟时期的虾蛄产品更受消费者青睐，但截至目前针对可食组织中镉、砷的分布特征及其形态研究较少，因此，本研究拟运用微波消解-电感耦合等离子体质谱（inductively coupled plasma mass spectrometry，ICPMS）技术以及高效液相色谱-ICP-MS（high performance liquid chromatography-ICP-MS，HPLC-ICP-MS）联用技术分析测定虾蛄可食组织中镉、砷的分布特征及其形态，以期为虾蛄中镉、砷的食用安全评估提供一定科学依据。

1 材料与方法1.1 材料与试剂

性成熟的海捕野生虾蛄于2018年5月随机采集于山东青岛沿海主要码头（2 份雄性，3 份雌性）和辽宁大连水产品批发市场（4 份雄性，2 份雌性），每份样品约1 000 g。

草酸、无水氢氧化锂、无水乙酸钠、硝酸钾、磷酸二氢钠、乙二胺四乙酸二钠（均为优级纯） 国药集团化学试剂有限公司；浓硝酸（优级纯） 上海泰坦科技股份有限公司。

砷酸根标准溶液（As（III），GBW 08666）、亚砷酸根标准溶液（As（V），GBW 08667）、砷甜菜碱标准溶液（AsB，GBW 08670）、一甲基砷标准溶液（monomethylarsonic acid，MMA，GBW 08668）、二甲基砷标准溶液（dimethylarsinic acid，DMA，GBW 08669）、无机镉离子标准溶液（Cd2＋，GBW 08612）国家标准物质中心。

1.2 仪器与设备

Elan DRC II ICP-MS仪、HPLC-ICP-MS联用仪 美国Perkin Elmer公司；Mars 6密闭微波消解仪 美国CEM公司；MS3旋涡混匀仪 德国IKA公司；Neofuge 15台式高速离心机 力康生物医疗科技控股有限公司。

1.3 方法

1.3.1 样品制备

数据采用SPSS 23.0软件进行分析，符合正态性检验的计量资料以（均数±标准差）（x-±s）表示，组间比较采用t检验。所有统计学检验均为双侧检验，检验水准为α=0.05，以P＜O.05为差异有统计学意义。

钮罗涌则补充，2013年以后，医院的智慧医疗服务功能逐渐扩展，持续完善，尤其是在杭州市不同医疗机构之间实现了互联互通，检查报告逐渐实现在不同医院间互相调用。

虾蛄样品去壳和头后，取出可食用组织，包括性腺（雌和雄）和肌肉，分别匀浆后待用。

1.3.2 虾蛄可食组织中无机态镉离子的测定

在本系统中，用户可以即时查询获取文件的电子数据。根据电子数据用户隐私需求，电子数据仅该用户自己可见（在默认情况）。当用户需要查看其他用户的电子数据时，先给出需要查看文件的序号，系统根据文件序号查询区块链上文件序号对应用户的用户名。当文件属于查看用户的用户名时，则可以查看用户数据；如果文件不属于该用户名类，则文件不能被查看，具体如图6所示。

虾蛄可食组织中无机镉的测定采用HPLC-ICP-MS方法[16]，液相色谱分离选用Dionex IonPac CS5A（4 mm×250 mm）阳离子交换色谱柱及保护柱CG5A（4 mm×50 mm）；流动相组成为50 mmol/L草酸、95 mmol/L氢氧化锂（pH 4.8）溶液，使用前经过0.45 μm滤膜过滤并超声脱气15 min。称取1.000 g虾蛄可食组织置于50 mL塑料刻度离心管中，加入15 mL浸提液，浸提液组成为10 mmol/L Tris缓冲溶液与0.1 mol/L NaCl混合液（pH 7.5），均质机混匀后，超声提取40 min，8 000 r/min离心10 min，取出上清液用0.45 μm的水系微孔滤膜过滤，移入进样瓶中，上机测定无机镉离子的值。

1.3.3 虾蛄可食组织中砷的形态分析

通过现场聆听讲解和结合高科技电子技术模拟再现情景体验，大家接受了一次深刻的红色教育，党性得到进一步锤炼，思想得到进一步洗礼。广大党员干部纷纷表示，要坚定理想信念，继承和发扬革命先辈坚忍不拔、顽强拼搏、勇往直前的大无畏精神，一定要倍加珍惜今天的美好生活，时刻牢记全心全意为人民服务的宗旨，继续发扬艰苦奋斗的精神，以实际行动做一名合格的共产党员。深入学习贯彻党的十九大精神、习近平总书记系列重要讲话，不忘初心、尽职尽责、尽力而为，用实践诠释担当，在担当中锤炼党性，为德州生态文明建设贡献力量。

参考GB/T 23372—2009《食品中无机砷的测定 液相色谱-电感耦合等离子体质谱法》[17]，采用HPLCICP-MS联用技术。液相色谱柱为阴离子保护柱IonPac AG 19（50 mm×4 mm）和阴离子分析柱IonPac AS 19（250 mm×4 mm）；流动相：A相组成为10 mmol/L无水乙酸钠、3 mmol/L硝酸钾、2 mmol/L磷酸二氢钠，0.2 mmol/L乙二胺四乙酸二钠、4%氢氧化钠调pH 10.7溶液，B相组成为无水乙醇，A-B（9∶1，V/V）。取虾蛄可食组织约1.000 g，加入15 mL超纯水，涡旋混匀后，超声提取40 min，以8 000 r/min转速离心10 min后，吸取上清液过0.45 μm滤膜，滤液注入HPLC-ICP-MS联用仪对AsB、As（III）、As（V）、MMA和DMA不同形态的砷进行定性和定量分析。

1.3.4 虾蛄可食组织中总镉和总砷含量检测

样品中总镉和总砷的含量采用ICP-MS测定。准确称取1.000 g样品于微波消解罐中，加入8 mL浓HNO3浸泡24 h后，采用微波消解仪进行消解和赶酸，程序见表1。冷却至室温后，用超纯水定容至25 mL，混匀备测，同时做空白实验。

表 1 微波消解程序
Table 1 Microwave digestion procedures

     

步骤 爬升时间/min 保持时间/min 温度/℃ 功率/W 1 5 5 120 1 200 10 20 180 1 200 3 10 25 200 1 200赶酸 8 10 140 1 200 2

采用ICP-MS测定消化液中总镉和总砷的含量，测定过程中在线加入10 ng/mL 103Rh为内标元素用于校正仪器响应信号的变化。ICP-MS仪器条件：射频功率1 500 W、射频电压1.20 V、等离子体气流量15 L/min、载气流量0.92 L/min、重复3 次。以待测元素质量浓度为横坐标，待测元素与103Rh响应信号值的比值为纵坐标，绘制标准曲线。选择生物成分分析标准物质大虾GBW1050和扇贝GBW10024为质控样品保证镉和砷检测的准确性。

1.4 数据统计与分析

结果用 ±s表示，采用SPSS 13.0进行相关性分析，P＜0.05，差异显著，采用Sigma Plot 12.5作图。

2 结果与分析2.1 虾蛄可食组织中总镉及无机镉的分布特征

表 2 质控标准物质中总镉含量（n=3）
Table 2 Total cadmium concentration in certified reference materials (n= 3)

     

标准物质 标准值/（mg/kg） 实测值/（mg/kg） RSD/%大虾GBW1050 0.039±0.002 0.038 2～0.040 6 3.05扇贝GBW10024 1.06±0.10 0.982～1.06 3.82

表 3 虾蛄可食组织中总镉和无机镉的含量（n=3）
Table 3 Contents of total cadmium and inorganic Cd2+ in the edible tissues of O. oratoria (n= 3)

     

项目 无机镉含量/（mg/kg）总镉含量/（mg/kg） 百分比/%雄 性腺 1.25±0.042 8.96±0.21 14.01肌肉 0.022±0.001 0 1.62±0.034 1.26雄 性腺 1.07±0.015 15.66±0.46 6.80肌肉 0.073±0.002 4 2.36±0.062 2.76雌 性腺 2.66±0.073 14.85±0.30 17.88肌肉 0.72±0.022 4.75±0.058 15.16雄 性腺 6.97±0.120 44.21±1.02 15.77肌肉 0.64±0.014 4.73±0.18 13.59雄 性腺 6.69±0.056 35.93±0.96 18.61肌肉 0.23±0.011 3.82±0.060 5.94雄 性腺 4.47±0.033 33.86±1.32 13.20肌肉 0.71±0.012 2.87±0.025 24.74雄 性腺 4.10±0.025 30.54±0.82 13.43肌肉 0.62±0.023 2.95±0.036 21.07雌 性腺 0.47±0.016 3.72±0.055 12.52肌肉 0.24±0.006 3 1.66±0.024 14.32雄 性腺 2.91±0.038 10.45±0.88 27.83肌肉 0.18±0.006 8 1.63±0.024 10.90雌 性腺 0.62±0.011 9.08±0.21 6.79肌肉 0.072±0.002 0 2.43±0.018 2.80雄 性腺 1.86±0.025 10.62±0.35 17.55肌肉 0.12±0.007 4 1.96±0.026 6.19

采用本实验方法测定质控标准物质大虾GBW1050和扇贝GBW10024中镉的含量见表2，2 种标准物质的实测值均在标准值范围内，且相对标准偏差（relative standard deviation，RSD）均较低，说明本方法测定样品中镉的含量准确度高、精密度好。

分别对雌、雄虾蛄肌肉与性腺组织中的总镉含量进行分析可见，虾蛄可食组织中总镉的含量较高，且性腺中总镉的含量远高于肌肉组织（表3）。样品性腺中镉最高含量为44.2 mg/kg，约为肌肉组织的10 倍。肌肉组织中镉的最低含量为1.62 mg/kg，远超出现行国家标准限量值（0.5 mg/kg）的范围。另外，研究表明总镉含量与虾蛄的雌雄性别无明显相关关系。

     

图 1 HPLC-ICP-MS分析虾蛄可食组织中无机镉离子谱图
Fig. 1 Chromatograms of Cd2+ in muscle and gonad of O. oratoria using HPLC-ICP-MS

从图1可见，性腺中无机镉离子含量远高于肌肉组织。对所有样品中无机镉离子含量进行测定发现（表3），大部分样品无机离子态镉占总镉百分比的20%以下，相关性分析发现所有组织中无机镉含量与总镉含量之间呈显著正相关关系（P＜0.001），即总镉含量越高的样品或组织中其无机镉含量也较高。所有肌肉组织中无机镉含量均远低于1.0 mg/kg，11 份样品中，有7 份样品肌肉组织中无机镉含量低于0.50 mg/kg，而性腺中无机镉含量较高，均超出1.0 mg/kg。

2.2 虾蛄不同组织中总砷及砷形态的含量分布特征

表 4 质控标准物质中总砷含量（n=3）
Table 4 Total arsenic concentration in certified reference materials (n= 3)

     

标准物质 标准值/（mg/kg） 实测值/（mg/kg） RSD/%大虾GBW1050 2.5 2.35～2.63 5.62扇贝GBW10024 3.6±0.6 3.58～4.02 5.79

质控标准物质大虾GBW1050和扇贝GBW10024中总砷的含量分析见表4，标准物质的实测值在标准值范围内，且RSD较低，说明本研究采用的ICP-MS法测定水产品中总砷的含量准确度高、精密度好，适合于虾蛄中总砷的测定。

对虾蛄不同组织中总砷及4 种主要有毒砷形态的含量分析见表5。虾蛄中总砷含量较高，且性腺中总砷含量普遍高于肌肉组织，但与雌雄性别无明显相关关系。

表 5 虾蛄可食组织中总砷和4 种主要砷形态含量（n=3）
Table 5 Concentrations of total arsenic and four arsenic species in muscle and gonad of O. oratoria (n= 3) mg/kg

     

注：/.未检出；无机砷含量为As（III）和As（V）含量的加和。

项目 AsB DMA As（III） MMA As（V） 无机砷 总砷雄 性腺 13.89±0.336 / 0.23±0.012 / 0.07±0.004 0.30 14.51±0.23肌肉 8.26±0.086 0.05±0.005 0.42±0.0200.08±0.0030.04±0.004 0.46 9.49±0.022雄 性腺 12.67±0.421 / 0.07±0.005 / 0.07±0.006 0.14 14.65±0.34肌肉 8.42±0.250 0.04±0.002 0.18±0.006 / 0.11±0.006 0.29 8.80±0.054雌 性腺 11.83±0.524 0.04±0.003 0.07±0.012 / 0.08±0.003 0.15 13.55±0.38肌肉 9.68±0.186 0.10±0.001 0.11±0.0040.05±0.0020.09±0.004 0.20 11.73±0.42雄 性腺 14.85±0.308 / 0.03±0.002 / 0.11±0.006 0.14 16.07±0.082肌肉 7.73±0.085 / 0.15±0.003 / 0.12±0.008 0.27 8.29±0.26雄 性腺 10.90±0.363 0.29±0.011 0.20±0.0110.06±0.006 / 0.20 12.36±0.17肌肉 7.44±0.054 / 0.22±0.004 / 0.08±0.002 0.30 7.92±0.066雄 性腺 12.82±0.255 0.21±0.009 0.12±0.002 / 0.08±0.003 0.20 14.84±0.24肌肉 6.58±0.062 0.05±0.003 0.35±0.020 / 0.09±0.002 0.44 7.25±0.036雄 性腺 13.47±0.503 / 0.30±0.007 / 0.06±0.003 0.36 16.13±0.54肌肉 6.84±0.206 / 0.19±0.003 / 0.15±0.014 0.34 8.26±0.018雌 性腺 9.36±0.322 0.07±0.002 0.02±0.002 / 0.16±0.006 0.18 10.02±0.16肌肉 7.24±0.088 0.17±0.018 0.24±0.003 / 0.06±0.002 0.30 8.19±0.11雄 性腺 5.70±0.268 / 0.73±0.0180.05±0.00390.31±0.004 1.04 7.60±0.055肌肉 5.10±0.109 0.05±0.003 0.21±0.005 / 0.11±0.004 0.32 5.78±0.032雌 性腺 10.50±0.257 / 0.36±0.0060.17±0.00280.23±0.006 0.59 12.38±0.25肌肉 7.65±0.096 0.02±0.002 0.19±0.010 / 0.07±0.003 0.26 9.52±0.041雄 性腺 7.72±0.248 0.14±0.005 0.05±0.002 / 0.39±0.015 0.44 8.66±0.028肌肉 7.62±0.121 0.02±0.001 0.15±0.018 / 0.06±0.003 0.21 8.20±0.10

     

图 2 HPLC-ICP-MS砷形态分析谱图
Fig. 2 Chromatograms of different arsenic species in muscle and gonad of O. oratoria using HPLC-ICP-MS

采用HPLC-ICP-MS联用技术可以很好地分离虾蛄组织中As的5 种不同形态（图2）。对虾蛄不同组织中砷形态进行分析可见，所有虾蛄样品中均检出As（III）和As（V），其中肌肉组织中无机砷的含量最高，为0.46 mg/kg，性腺中无机砷的含量最高，为1.04 mg/kg。相关性分析得出所有样品各可食组织中无机砷的含量与总砷之间无显著相关关系（P＞0.05）。肌肉组织中无机砷占总砷百分比非常低，范围为1.71%～6.14%。除无机砷外，还从部分样品中检出少量的MMA和DMA。有机砷形态AsB是虾蛄所有可食组织中的主要砷形态，其占总砷的75.0%～95.7%，平均值为88.1%。

企业应将财会管理在企业战略发展中的重要地位突显出来，同时要不断健全财会管理机制，实现财会工作者、企业财务工作流程、企业财务组织的共同发展。现阶段我国财会管理工作中仍存在一些不足，对财务工作转型产生一定影响。因此，财会工作者应不断提高自身综合能力，在提高自身专业水平的同时，推动企业长期稳定发展，实现企业财务转型发展。

3 讨 论

水生生物极易富集环境中的镉，如贝类可富集105～106 倍，且镉可沿食物链转移蓄积[18]，本研究结果表明虾蛄对镉具有较强的富集能力。虾蛄中镉的含量较高已有报道[12]，但针对可食组织中镉的分布特征鲜见报道。本研究通过分析可食组织中镉的分布特征，发现肌肉组织中镉的含量远低于可食的性腺组织，但是按照现行GB 2762—2017《食品中污染物限量》中针对甲壳类中镉的限量要求为0.5 mg/kg，在本实验中采集的虾蛄样品肌肉组织中镉的超标率为100%。镉离子进入生物体内可以与蛋白质、有机酸等结合成比较稳定的有机镉形态存在，只有少部分的镉在体内以无机离子态存在[19]。研究表明与蛋白结合的镉（即有机态镉）对细胞毒性明显低于无机离子态的镉[20]，因此若简单地仅分析镉的总含量，并以其离子态的毒性效应作为评价标准会高估其毒害效应。课题组在前期运用体积排阻色谱-HPLC-ICP-MS分析了虾蛄肌肉组织中镉的有机形态主要以镉-金属硫蛋白形态存在[21]，本研究在此基础上，进一步采用HPLCICP-MS技术分析可食肌肉组织与性腺组织中无机离子态镉的含量，该方法采用中性盐缓冲体系为浸提液，能够最大可能保持虾蛄组织中镉的原始形态不变，通过阳离子交换色谱柱的吸附洗脱完成对无机离子态镉的分离和测定[16]，分析结果表明肌肉组织与性腺组织中无机离子态镉的含量较低，且无机离子态镉占总镉的质量百分数较低，进一步表明镉主要以有机形态存在于虾蛄可食组织中。

由于成本核算方面的缺陷，单位很难对各项作业的成本完全了解，对于可消除的作业、不增值的作业无法得到了解，很难对其进行改善和控制。另外企业一般只注重内部发生的费用，很少去关注外部环境的变化，只利用现有资源对企业进行控制和改革远远不够，控制意识较为薄弱。

本研究表明按照GB 2762—2017《食品中污染物限量》中甲壳类重金属镉的限量要求，虾蛄可食组织中镉的超标情况比较严重。截止目前，关于甲壳类中重金属镉的安全限量值，不同国家有自己不同的标准，如欧盟限定甲壳类动物镉限量值为0.5 mg/kg，美国限定甲壳类中镉限量值为3.0 mg/kg，韩国限量值为2.0 mg/kg[22]，由此可见，我国的标准限量值相对比较严格。针对虾蛄这种具有高富集镉特性的甲壳类品种，开展镉的标准限量再评价，制定一个更为科学合理的标准限量值更具意义。本研究结果证明了虾蛄可食组织中毒性最高的无机离子态镉含量较低，下一步的重点工作应在镉形态分析的研究基础上，聚焦镉的生物利用率即探究虾蛄中镉的内暴露剂量（被机体摄入后经过消化、吸收而达到组织产生毒性作用的剂量），因为基于污染物内暴露剂量进行的膳食暴露评估结果制定的限量标准值才更科学、更合理[23]。

鱼类、甲壳类和贝类等水产品是人类膳食优质蛋白质的来源之一，同时也是人体摄入砷的一种重要来源，研究表明人们日常饮食中约90%的砷来自于水产品[24]。本研究发现虾蛄可食组织中总砷含量较高，肌肉组织与性腺中总砷的含量分别与已报道的具有较强砷富集能力的三疣梭子蟹肌肉与性腺中的含量相近[25]，说明虾蛄对砷具有较高的富集能力。砷的形态分析表明虾蛄可食组织中含有多种不同形态的砷。国际癌症研究中心确认无机砷及其化合物为I级致癌物质，MMA和DMA被归为潜在的致癌物质[26]。As（III）是毒性最强的砷化合物，进入人体后，能与人体内带巯基的酶蛋白结合，干扰细胞的生物功能、结构和正常代谢，产生毒性效应，As（V）主要是取代磷酸，竞争磷酸化偶联而产生毒性，DMA和MMA在酶的作用下会脱去甲基形成自由基，促使脂质氧化，损害膜细胞[27]。虾蛄可食组织中无机砷的检出率较高，在所采集的样品中，肌肉组织中无机砷的检出率为100%，但是其含量均未超出国家标准GB 2762—2017中无机砷的限量要求（0.5 mg/kg），且无机砷占总砷的百分含量非常低。虽然有一个样品的性腺组织中无机砷的含量超出了限量要求，但是由于性腺占可食部分的质量百分比非常低，因此对虾蛄可食组织的无机砷风险影响极低。另外，在可食组织中也检出了低量的DMA和MMA，且其分布没有明显的雌雄差异和组织差异。虽然虾蛄可食组织中存在一定量的无机砷、DMA和MMA，但是通过图2也可见，大分子的有机砷化合物（AsB）是虾蛄可食组织中主要的砷形态。DMA是海洋生物中最主要的甲基砷化合物，而MMA含量较少，AsB是海洋生物中最主要的水溶性砷形态[28]。研究表明AsB化学性质稳定、无毒。在人体和其他哺乳动物中未发生转化便被排泄出体外，体外细胞实验证明AsB不能使哺乳动物细胞发生诱导突变，无细胞毒性、免疫毒性和生殖毒性，常被视为无毒的有机砷形态[29]，因此考察虾蛄中砷含量危害时，应该考虑砷存在形态问题。

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Speciation and Distribution Characteristics of Cadmium and Arsenic in the Edible Tissues of Oratosquilla oratoria

ZHAO Yanfang1,2, KANG Xuming1,2, NING Jinsong1,2, ZHAI Yuxiu1,2, SHANG Derong1,2,*, DING Haiyan1,2, SHENG Xiaofeng1,2
(1. Key Laboratory of Testing and Evaluation for Aquatic Product Safety and Quality, Ministry of Agriculture and Rural Affairs,Yellow Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Qingdao 266071, China; 2. Laboratory of Quality &Safety Risk Assessment for Aquatic Products, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Qingdao 266071, China)

Abstract: The present study was aimed to investigate the distribution characteristics and speciation of cadmium and arsenic in the edible tissues of Oratosquilla oratoria. The contents of total arsenic and cadmium and their species in the edible muscle and gonad were measured by using inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). The free inorganic Cd2+ and different species of arsenic were analyzed with the high performance liquid chromatography-inductively coupled plasma mass spectrometry (HPLC-ICP-MS). The results showed that O. oratoria could accumulate high concentrations of cadmium in the edible tissues, and the concentration of total cadmium in all samples collected in the present study exceeded the maximum permissible concentration (MPC) of 0.50 mg/kg wet mass in China. In addition, the concentration of total cadmium was not significantly related to gender. The concentration of total cadmium in the gonad was almost 10 times as high as that in the muscle. Speciation analysis showed that the percentage of the most toxic free inorganic Cd2+ in relative to the total cadmium was below 20% for most of the samples, and there was a significantly positive relationship between the inorganic Cd2+ concentration and the total cadmium concentration. The total arsenic concentration in the edible tissues of O. oratoria was high regardless of gender. However, the concentration of total arsenic in the gonad was higher than that in the muscle. Inorganic arsenic was detected in all samples, and monomethylarsonic acid (MMA) and dimethylarsinic acid(DMA) were also found in some of the samples. The highest concentration of inorganic arsenic of 0.46 mg/kg was found in the muscle, which was below the maximum standard limit in our country, and the percentage of inorganic arsenic in relative to total arsenic in the muscle ranged from 1.71% to 6.14%. In addition, there was no significant relationship between inorganic arsenic and total arsenic for both the edible tissues examined. The organic arsenic AsB was the main species present in both the muscle and gonad of O. oratoria. Because of the high accumulation capacity for total cadmium and arsenic, it is urgent to establish a more accurate MPC of Cd for the edible tissues of O. oratoria. The metal bio-accessibility and bioavailability must be considered in order to improve the risk assessment analysis.

Keywords: Oratosquilla oratoria; cadmium; arsenic; speciation analysis; distribution characteristics

收稿日期：2019-01-19

基金项目：“十三五”国家重点研发计划重点专项（2017YFC1600702）；中央级公益性科研院所基本科研业务费专项（20603022018010；20603022017015）

第一作者简介：赵艳芳（1979—）（ORCID: 0000-0003-1043-1878），女，副研究员，博士，研究方向为水产品质量安全。E-mail: zhaoyf@ysfri.ac.cn

*通信作者简介：尚德荣（1960—）（ORCID: 0000-0001-8334-9002），女，高级实验师，学士，研究方向为水产品质量安全。E-mail: shangdr@ysfri.ac.cn

DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190119-229

中图分类号：O657.63

文献标志码：A

文章编号：1002-6630（2020）08-0282-06

引文格式：

赵艳芳, 康绪明, 宁劲松, 等. 虾蛄可食组织中镉和砷的形态及分布特征[J]. 食品科学, 2020, 41(8): 282-287.DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190119-229. http://www.spkx.net.cn

ZHAO Yanfang, KANG Xuming, NING Jinsong, et al. Speciation and distribution characteristics of cadmium and arsenic in the edible tissues of Oratosquilla oratoria[J]. Food Science, 2020, 41(8): 282-287. (in Chinese with English abstract)DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190119-229. http://www.spkx.net.cn

从图4可以看出，氧化单元对总氮几乎没有去除效果，脱氮主要发生在生化单元，出水前期较高，后期稳定在10 mg/L左右。