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海洋生物型肠内营养制剂氮源重金属含量研究

作者:代写论文  来源:星论文网  发布时间:2012-02-03 16:06:16

摘要:通过分析我国南方多个海区15个海洋生物样品的重金属含量,评价其作为海洋生物型肠内营养制剂氮源的安全性。试验结果表明,15个样品中有5个样品Pb含量超标,6个样品As含量超标,所有样品Hg含量均未超标。初步研究表明,我国南方海区黄鳍鲷、花鲈等样品在本次分析中均未出现重金属超标,满足作为海洋生物型肠内营养制剂氮源基料的重金属安全要求,而贝类作为氮源基料,必须根据国家标准的要求进行重金属的控制与脱除。
  关键词:肠内营养制剂;海洋动物氮源;重金属;含量
    
Abstract: The heavy metals content of fifteen marine organisms from different South China Sea area were investigated and the safety of using the marine organisms as enteral nutrition nitrogen source was evaluated. The results indicated that among the total fifteen samples, five samples were found exceeding the national standards in Pb content and six samples were found exceeding the national standards in As content, but the Hg content of all samples met the safety requirements of food and aquatic products. Preliminary studies indicated that the content of heavy metals in Acanthopagrus latus and Lateolabrax japonicus did not exceed the standard from the South China Sea area, they could be used as the high-quality nitrogen source of marine enteral nutrition. While shellfish as nitrogen source should be processed to control the heavy metals under the national standards.
  Key words: enteral nutrition; marine animals; nitrogen source; heavy metals; content
  

        肠内营养制剂是指用于临床肠内营养支持的各种产品的统称[1],其营养成分主要包括各种蛋白质、氨基酸、糖、脂肪、维生素、矿物质、膳食纤维等,其传统原材料来源主要为陆地动植物提取物[2]。近年来,禽流感、口蹄疫、疯牛病等禽畜类疫病频发,使陆源动物原料存在极大的安全隐患。陆源动物原料与海洋生物蛋白相比存在氨基酸含量不高、功能性成分有限等不足,不能满足作为肠内营养制剂氮源的要求[3]。同时,猪、牛等禽畜制品不符合一些宗教饮食的要求,应用将受到限制[4]。海产品是人类最优质的蛋白质来源之一,是作为海洋生物型肠内营养制剂理想的优质氮源,同时含有结构新颖、功能特异的活性物质,使临床营养制剂的功效得到了更大的提高。随着我国工农业快速发展,大量生活和工农业污染物排向海洋,使海洋生物受到不同程度的污染,食用与药用安全性受到威胁。特别是铅(Pb)、汞(Hg)、镉(Cd)、铬(Cr)、砷(As)等毒性显著的重金属已成为海洋生物原料污染源,引起了人们的广泛关注[5]。若过量食用含有毒重金属的海产品后,可引发若干严重问题,如发育迟缓或畸形、肾脏损伤、诱发癌症、流产、智力低下、甚至会引起死亡[6]。
  本研究通过对来自我国南方多个海区的15个具代表性的海洋生物样品进行Pb、Hg、As的含量分析,进而评价其作为海洋生物型肠内营养制剂氮源基料的安全性,为选择安全优质的海洋生物型肠内营养制剂氮源基料提供指导。
  

1 材料与方法
  1.1 试验材料
  试验样品及来源,见表1。
  
  
  1.2 主要试剂与仪器
  HNO3(GR),H2SO4(GR),HClO4(GR),HCl(GR),硫脲(CH4N2S)+抗坏血酸(C6H8O6):12.5 g硫脲和7.5 g抗坏血酸溶于250 mL去离子水中,Pb(1.0 mg/mL)、Hg(1.0 mg/mL)、As(1.0 mg/mL)标准贮备液均购自国家标准物质研究中心。
  原子吸收分光光度计(SOLAAR M6,美国热电公司),双道原子荧光光度计(AFS-8130,北京吉天),洁净工作台(BHC-1100ⅢB2,北京卓川电子科技有限公司),电子万用电炉(DK-98-Ⅱ,天津市泰斯特仪器有限公司),电子天平(Acculab,德国赛多利斯股份公司),旋转蒸发器(R205B,无锡市星海王生化设备有限公司),超纯水系统(Milli-Q Advantage A10,德国密理博纯水设备),组织捣碎匀浆机(JJ-2,江苏省金坛市正基仪器有限公司),箱式高温电炉(SX2,上海程顺仪器仪表有限公司)。所有玻璃仪器均用硝酸溶液(20%)浸泡24 h以上,用去离子水冲洗干净,烘干备用。
  1.3 试验方法
  1.3.1 贝类样品的采集与制备 采集体长相似贝类样品1.5 kg。用硬毛刷去掉壳上的附着物,用不锈钢小刀分开彼此相连个体。用现场海水冲洗干净后,放入双层聚乙烯袋中冰冻保存(-10~-20 ℃),待检测。将贝类样品解冻后,用去离子水漂洗每一个体,并使其自然风干。用竹签取出软组织(防止体液丢失),合并匀浆,放入聚乙烯袋中密封,冰冻保存。

         1.3.2 海鱼类样品的采集与制备 选取海鱼类样品1.5 kg,用现场海水冲洗干净,冰冻保存(-10~ -20 ℃),待检测。取解冻并清洗好的个体样品称重。用不锈钢刀切除胸鳍并切开背鳍附近从头部至尾部的鱼皮,在鱼鳃附近和尾部横过鱼体各切一刀,在鱼腹部、鳃和尾部两侧各切一刀。然后将鱼皮和鱼肉分开,谨防外表皮沾污肉片,用另一把不锈钢刀将肌肉与脊椎分离。用竹签取出肌肉。若一侧肌肉不足,用同样方法取出另一侧肌肉。将足够分析测定用的鱼样合并匀浆后放入聚乙烯袋中密封,冰冻保存。
  1.3.3 样品中重金属检测 采用无火焰原子吸收分光光度法测定样品中Pb的含量;原子荧光法测定总Hg、As的含量[7]。
  

2 结果与分析
  2.1 重金属测定结果
  15个海水养殖样品中3种重金属的含量测定结果见表2。
  
  
  2.2 重金属含量评价
  参考中华人民共和国国家标准GB 2762-2005《食品中污染物限量》,GB 2733-2005《鲜、冻动物性水产品卫生标准》,GB 18406.4-2001《农产品安全质量:无公害水产品安全要求》:Pb的限量标准为≤0.5 mg/kg,Hg为≤0.3 mg/kg,As为≤1.0 mg/kg。由表2可知,15个氮源基料样品中有5个样品Pb超出限量标准,其余10个氮源基料样品中Pb含量都在0.5 mg/kg以下,在国家标准要求的限量范围内;15个样品中Hg的含量均未超标,多数样品在0.02~0.10 mg/kg 之间,2个样品超过0.10 mg/kg,满足中华人民共和国国家标准的要求。15个样品中有6个样品As含量超出了国标规定的限量标准,另外9个样品的含量均在国家标准规定的范围内。从整体上看,15个氮源基料样品中,受样品类别和来源地的不同,3种重金属含量差异显著。
  2.3 As、Pb含量超标原因分析
  由测定结果可知,部分样品出现了As、Pb超标现象。原因可能有以下几方面:①随着工农业的发展,大量的As和Pb被广泛地用于电镀工业、冶金、化工、电子、农药、医药、石油等领域[8-11],用来制造相关的产品,如蓄电池、颜料、汽油添加剂、印刷、冶金、制酸、玻璃产品、电缆套、塑料稳定剂等。在这些产品的生产过程中往往将含有As和Pb的废弃物大量排放到周边海域中,使其在海洋生物体中不断地富集,造成As和Pb含量超标。沿海不同城市工业发展水平不一,所以不同海区生物体中As和Pb含量差异性较大。②城市化进程的加快,使得城市生活垃圾增多,在垃圾的焚烧、填埋、堆肥的过程中,随着空气、土壤、雨水等介质的传播,引起重金属的扩散,造成海洋生物体重金属污染[12,13]。③在海洋生物样品的生产加工、包装、运输过程中,由于沾染金属工具或接触一些金属设备而引入重金属,导致As、Pb等重金属出现含量超标现象。④海洋生物由于生长环境的变化,包括水温、季节、饵料、生物体本身的繁殖、生长发育等生理活动有很大的差异,各种生物对重金属的积累和代谢存在较大差异,体内含量往往存在着变化[14,15]。⑤海洋生物体不同组织对重金属的富集情况不一样,如贝类的鳃、外套膜、消化腺等组织中重金属含量往往较其余组织含量要高[16,17],本次试验中,根据《海洋监测规范:生物体分析》(GB 17378.6-2007)样品制备方法,未剔除这些重金属富集能力强的组织,而是直接采取所有组织和肌肉一起匀浆处理,这可能是样品中Pb和As含量偏高的一个因素。另外,按“生长稀释效应”来说,体积大的重金属含量相对要低,呈现负相关性,体积大的生物体生长代谢较快,因此对重金属吸收和排除的速率较快[18],反之亦然。⑥水生生物在生存的过程中,从水、悬浮物、沉积物中吸收养分和生命必需元素,同时,非生命必需金属也被水生生物吸收并富集在机体组织中[19]。重金属沿着底栖或浮游生物的食物链传递过程中,经过不同的营养级浓度往往会被生物放大或稀释,不同的食物链或重金属有不同的规律[20]。
  

3 结论
  海洋养殖产品随来源、产地和品种的不同,重金属含量差异显著。从整体上看,重金属Hg含量均在国家标准范围内,符合食品、水产品安全性要求,对基料的质量和安全性影响相对较小;As、Pb对海洋生物型肠内营养制剂氮源基料的安全性存在着威胁,给基料的质量安全和开发应用造成了很大的影响。
  因此,在海洋生物型临床营养制剂的基料选择中,首先应选择无污染或受污染较小的海区及养殖区的水产品为基料来源。本文研究发现,目前南海区的黄鳍鲷、花鲈在重金属安全要求上满足作为海洋生物型肠内营养制剂优质的氮源基料来源。其次,严格对含量超标的海水养殖产品基料进行筛选和控制,进行净化和脱除,以达到海洋生物型临床肠内营养制剂基料的安全、优质的要求。
  随着肠内营养制剂的不断发展,对其基料安全性的研究也将会不断地深入。未来的研究将会从基料安全性研究逐渐深入到肠内营养制剂基料安全性标准的建立,以达到与国际标准接轨。同时,将会加强海洋生物基料中重金属的控制与脱除工艺研究,深入开展优质基料优选标准的制订以及基料绿色生产工艺研究,使肠内营养制剂达到更加安全、优质、高效、营养的要求,更好地服务于临床。
  

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