福建贝类砷形态鉴定及浓度分布特征

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贝类海产品富含蛋白质和微量元素[1],深受人们喜爱。近年来,工农业生产及采矿过程中污染物的排放增加了水域中砷的浓度,从而导致贝类海产品中富集的砷浓度显著增加[2]。众所周知,砷的毒性与其形态密切相关,一般来说,三价砷化合物的毒性远远高于其对应五价砷化合物的毒性,例如:三价砷糖毒性显著高于五价对应砷糖毒性[3]。所以,准确测定贝类海产品中各形态砷化合物浓度对其摄入风险评价具有重要的理论意义与实践价值。中国是世界上贝类海产品生产量最大的国家,年产量超过1000万吨,占世界年产量的60%以上,贝类已成为人类砷摄入风险的主要来源之一。当前,我国政府对于贝类海产品中无机砷总浓度的最高限量要求是0.5mg/kg[4]。但是,受限于砷形态分析方法的不足,当前贝类海产品砷摄入风险评价主要基于总砷浓度或者是根据总砷浓度和已报导无机砷比例来估计无机砷浓度,迫切需要测定贝类海产品中各形态砷化合物浓度和形态,并据此进行贝类海产品中砷摄入风险评价。本研究采用离子色谱-电感耦合等离子体质谱(IC-ICP-MS)联用技术,测定了福建沿海七个地区8种贝类共40个贝类样品中砷的存在形态及各形态砷化合物浓度特征。结果表明,福建贝类海产品中存在6种形态砷化合物,即:三价砷、五价砷、二甲基砷、砷甜菜碱、未知形态砷化合物As1和As2。只有18个贝类样品中检测到三价砷,浓度范围5~41ng/g鲜重,其余5个形态砷化合物浓度范围:0.01~0.07,0.01~0.12,0.13~1.52,0.01~0.23和0.03~0.48μg/g鲜重。40个贝类海产品中,砷甜菜碱是最主要的砷形态,占25-86%;其次是As2,占4-46%,经纯化、浓缩、冻干、电喷雾串联质谱(ESI-MS/MS)和红外光谱(IR)鉴定,确定As2为5-deoxy-5-dimethylarsinoyl-β-ribofuranose,是一种含砷核糖甙,第一次在贝类海产品中被检出和鉴定。40个贝类海产品中,砷形态特征与贝类种类和产地相关,只有8个贝类富集的总砷浓度低于0.5 mg/kg,全部贝类富集的无机砷浓度显著低于0.5 mg/kg。此外,一般认为砷甜菜碱和砷糖是无毒的。所以,砷形态测定为福建贝类砷摄入风险评价提供了理论依据。
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