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摘要： 采用分光光度法，对重金属Cu、Zn在烟台滨螺体内不同组织和器官中的含量和分布特征进行了测定分析。结果表明，在滨螺软体部分足部、头部、肌肉组织和内脏囊中重金属Cu的含量分别为2.1、6.2、5.5、20.8 mg/kg，重金属Zn的含量分别为1.1、0.8、1.0、2.6 mg/kg，内脏囊中含量最高，其它三个组织含量差别不大。培养3 d后Cu、Zn在不同组织中的含量均下降，内脏囊中降幅最大。滨螺体内重金属Cu含量低于国家和行业标准的安全限量。
关键词：滨螺；重金属铜、锌；富集；组织和器官
中图分类号：S917.4：TS207.5+1文献标识号：A文章编号：1001-4942（2015）03-0118-03
Accumulation Ability of Different Tissues and
Organs of Littorina for Heavy Metal and Its Edible Safety
Lü Dongwei， Zhang Xizhong， Zhu Jing， Li Gaoping
（Oceanography Department，Yantai Institute，China Agricultural University，Yantai 264670，China）
AbstractThe content and distribution features of heavy metal Cu and Zn in the soft tissues and organs of Littorina from Yantai coast were analyzed by spectrophotometry. The results indicated that the content of Cu and Zn in feet， head， muscle and visceral sac were 2.1， 6.2， 5.5， 20.8 mg/kg and 1.1， 0.8， 1.0， 2.6 mg/kg separately. Visceral sac was the organ containing the most Cu and Zn， while other three tissues had little difference. After culturing for 3 days， the content of Cu and Zn in different tissues all decreased， among which， visceral sac had the largest decreasing amplitude. Based on our study， the content of Cu in Littorina from Yueliang Bay was less than the safety limit of national and industry standards.
Key wordsLittorina； Feavy metal Cu and Zn； Accumulation； Tissues and organs
随着沿海地区工业和旅游业的快速发展，大量重金属元素随着“三废”进入到附近水体，流经江河，汇入近海海域。重金属在环境中迁移性差，残留性强，具有累积性、食物链传递性和不被降解性。
从20世纪90年代，人们开始关注重金属在水产品中积累以及其对人体造成的危害。Hakanson[1]指出重金属的主要危害途径是：水-沉积物-生物-鱼-人体。为了探索重金属在水产动物中的含量分布及其富集规律，国内外学者对多种经济水产动物开展了相关的研究[2～6]，表明重金属在海洋贝类生物体内的积累与环境的影响因素（如温度、盐度及溶解氧等）的变化密切相关。但迄今重金属Cu、Zn在沿海滨螺体内的含量和不同组织器官对其的富集能力研究很少。本研究对烟台月亮湾滨螺不同组织器官中的重金属含量进行测定，分析了其含量分布差异及原因，同时对重金属在滨螺中的富集机理进行初步探讨。
1材料与方法
1.1样品采集
烟台沿海滩涂较多，市民多以赶海的方式获得滨螺。本研究选择具有代表性的月亮湾作为采样点。将采集的样品用海水洗净后带回，部分放入冰箱保存备检，部分海水培养待测。
1.2样品预处理
采用三点法将滨螺软体部分解剖为头部、足部、肌肉组织和内脏囊四部分。称取1.0～2.5 g组织样品于50 mL坩埚中，同时做两份试剂空白。加150 g/L硝酸镁10 mL混匀，低热蒸干，将氧化镁1 g仔细覆盖在干渣上。于电炉上炭化至无黑烟，移入550℃高温炉灰化4 h，取出冷却。加入（1+1）盐酸10 mL以中和氧化镁并溶解灰分，转入25 mL容量瓶中，定容。该溶液用做Zn含量的测定。
另取样品按照相同操作步骤灰化后，加（1+1）盐酸10 mL转入25 mL容量瓶中后，向容量瓶中加入50 g/L硫脲2.5 mL，另用（1+9）硫酸多次洗坩埚后转出合并，定容。该样品溶液用作测定Cu的含量。
1.3样品分析
依据《食品中铜的测定》（GB/T 5009.13-2003）[7]和《食品中锌的测定》（GB/T 5009.14-2003）[8]中第二法，采用分光光度计和标准工作曲线法对滨螺各组织中Cu和Zn的含量进行测定。
2结果与分析
2.1滨螺体内重金属Cu、Zn的含量与分布
表1结果显示，重金属Cu和Zn在滨螺足部、头部和肌肉中的含量较低且差别不大，而在内脏囊中含量明显高。其中，Cu在内脏囊中的含量为其它3种组织的3～10倍，Zn为2～3倍，表明重金属的累积途径可能主要是通过食物（浮游植物或有机颗粒）进入体内，体表吸附是次要的。滨螺内脏囊中Cu、Zn的含量高可能由于肾脏和肝脏可以快速大量合成金属硫蛋白，所以成为重金属蓄积的主要靶器官[9]。 2.2滨螺对Cu、Zn富集能力的比较
有关研究表明在未受重金属污染的自然环境下，贝类对生命必需元素如Zn、Cu等一般都具有较高的积累量，在受重金属污染的区域，贝类可能呈现出重金属异常积累现象。表1表明，Cu在滨螺体内各组织中的含量高于Zn，与庄树宏等[9]对不同海域滨螺的研究一致，说明滨螺对Cu的富集能力高于Zn，可能是由于富集机制不同造成的，需要通过富集机理研究进一步验证。
2.3培养三天后滨螺体内Cu、Zn的含量与分布
将同一批采集的活体滨螺每天一次换水培养。由图1可知，活体培养3 d后，滨螺体内各组织中铜、锌的含量都有所降低。内脏囊中Cu含量的降幅最大，约40%；足部、头部、肌肉组织中Cu降幅较小，不足10%。Zn的含量也是内脏囊中变化最大，3 d后约降低20%，其它3种组织变化不大，降幅小于8%。
可以推断，重金属Cu和Zn可随着不断代谢排出体外，其在滨螺体内的积累模式具有时间效应和浓度效应，生活水域的离子浓度不同，在生物体内的积累量不同。
2.4滨螺的食用安全评价
我国发布的国标GB18406.4-2001 《农产品安全质量无公害水产品安全要求》[11]和农业行业标准NY 5073-2006《无公害食品水产品中有毒有害物质限量》[12]，对水产品中17项有毒有害物质规定了最高限量，其中Cu的最高限量为50.0 mg/kg，对Zn未做具体要求。本研究所得滨螺足部、头部、肌肉组织和内脏囊中重金属Cu的含量分别为2.1、6.2、5.5、20.8 mg/kg，低于上述两个标准规定限量。
庄树宏等[9]的研究表明，滨螺可以作为环境中重金属的指示生物。从滨螺体内重金属Cu和Zn的含量可初步判断，月亮湾处海域重金属污染较轻，并且随着环境保护意识的增强，该海域重金属污染情况将进一步好转。
3结论
当海域受到污染时，最先接触污染物质的就是潮间带生物，特别是定居性贝类螺类，因回避能力弱，暴污时间较长，将有害物质富集体内。从本文对烟台沿岸滨螺的分析结果中可以看出：滨螺的不同组织和器官对重金属Cu和Zn的富集有显著差异，内脏囊对Cu和Zn的富集能力最强。烟台月亮湾滨螺体内Cu的含量未超过50.0 mg/kg的规定限量。活体培养3 d后样品的重金属Cu、Zn含量有所降低，尤其内脏囊中降幅较大。可以推断，重金属在水生生物体内的积累模式具有时间效应和浓度效应。
参考文献：
[1]Hakanson L. An ecological risk index for aquatic pollution control. A sedimentological approach[J].Water Research， 1980， 14； 975-1001.
[2]李来好. 罗非鱼、南美白对虾对重金属富集的研究[J].热带海洋学报，2006，25（4）：61-65.
[3]王成钢，张卫兵，周颖，等.南通沿岸经济贝类体内重金属含量分析[J].海洋水产研究，2003，24（3）： 45-49.
[4]刘明华，李林川，祖峰，等.辽东湾北部脉红螺中重金属元素分布特征[J].地质与资源，2009，3（18）：55-58.
[5]Clason B， Langston W J， Zauke G P. Bioaccumulation of trace metals in the amphipod Chaetogammarus marinus （Leach 1815）from the Avon and Tamar estuaries （UK）： comparison of two-compartment and hyperbolic toxicokinetic models[J].Mar. Environ. Res.， 2004， 57（3）： 171-195.
[6]杜瑞雪，范仲学，魏爱丽，等.山东沿岸经济贝类体内重金属含量[J].山东农业科学，2009（8）：58-63.
[7]天津市卫生防疫站，湖南省卫生防疫站，浙江省卫生防疫站.食品中铜的测定方法（GB/T 5009.13-2003）[S].北京：中国标准出版社，2003.
[8]湖南省卫生防疫站，天津市卫生防疫站.食品中锌的测定方法（GB/T 5009.14-2003）[S].北京，中国标准出版社，2003.
[9]庄树宏，刘雪梅，李晖.烟台海域潮间带无脊椎动物对Pb、Cd、Cu、Zn的富集作用[J].海洋通报，1998，17（2）：42-50.
[10]常元勋.金属毒理学[M].北京：北京大学医学出版社，2008.
[11]山东省青岛市质量技术监督局，上海市质量技术监督局，福建省质量技术监督局，等.农产品安全质量无公害水产品安全要求（GB18406. 4-2001）[S].北京：中国标准出版社，2001.
[12]国家水产品质量检验中心.无公害食品水产品中有毒有害物质限量（NY 5073-2006）[S].北京：中国标准出版社，2006.
关键词：滨螺；重金属铜、锌；富集；组织和器官
中图分类号：S917.4：TS207.5+1文献标识号：A文章编号：1001-4942（2015）03-0118-03
Accumulation Ability of Different Tissues and
Organs of Littorina for Heavy Metal and Its Edible Safety
Lü Dongwei， Zhang Xizhong， Zhu Jing， Li Gaoping
（Oceanography Department，Yantai Institute，China Agricultural University，Yantai 264670，China）
AbstractThe content and distribution features of heavy metal Cu and Zn in the soft tissues and organs of Littorina from Yantai coast were analyzed by spectrophotometry. The results indicated that the content of Cu and Zn in feet， head， muscle and visceral sac were 2.1， 6.2， 5.5， 20.8 mg/kg and 1.1， 0.8， 1.0， 2.6 mg/kg separately. Visceral sac was the organ containing the most Cu and Zn， while other three tissues had little difference. After culturing for 3 days， the content of Cu and Zn in different tissues all decreased， among which， visceral sac had the largest decreasing amplitude. Based on our study， the content of Cu in Littorina from Yueliang Bay was less than the safety limit of national and industry standards.
Key wordsLittorina； Feavy metal Cu and Zn； Accumulation； Tissues and organs
随着沿海地区工业和旅游业的快速发展，大量重金属元素随着“三废”进入到附近水体，流经江河，汇入近海海域。重金属在环境中迁移性差，残留性强，具有累积性、食物链传递性和不被降解性。
从20世纪90年代，人们开始关注重金属在水产品中积累以及其对人体造成的危害。Hakanson[1]指出重金属的主要危害途径是：水-沉积物-生物-鱼-人体。为了探索重金属在水产动物中的含量分布及其富集规律，国内外学者对多种经济水产动物开展了相关的研究[2～6]，表明重金属在海洋贝类生物体内的积累与环境的影响因素（如温度、盐度及溶解氧等）的变化密切相关。但迄今重金属Cu、Zn在沿海滨螺体内的含量和不同组织器官对其的富集能力研究很少。本研究对烟台月亮湾滨螺不同组织器官中的重金属含量进行测定，分析了其含量分布差异及原因，同时对重金属在滨螺中的富集机理进行初步探讨。
1材料与方法
1.1样品采集
烟台沿海滩涂较多，市民多以赶海的方式获得滨螺。本研究选择具有代表性的月亮湾作为采样点。将采集的样品用海水洗净后带回，部分放入冰箱保存备检，部分海水培养待测。
1.2样品预处理
采用三点法将滨螺软体部分解剖为头部、足部、肌肉组织和内脏囊四部分。称取1.0～2.5 g组织样品于50 mL坩埚中，同时做两份试剂空白。加150 g/L硝酸镁10 mL混匀，低热蒸干，将氧化镁1 g仔细覆盖在干渣上。于电炉上炭化至无黑烟，移入550℃高温炉灰化4 h，取出冷却。加入（1+1）盐酸10 mL以中和氧化镁并溶解灰分，转入25 mL容量瓶中，定容。该溶液用做Zn含量的测定。
另取样品按照相同操作步骤灰化后，加（1+1）盐酸10 mL转入25 mL容量瓶中后，向容量瓶中加入50 g/L硫脲2.5 mL，另用（1+9）硫酸多次洗坩埚后转出合并，定容。该样品溶液用作测定Cu的含量。
1.3样品分析
依据《食品中铜的测定》（GB/T 5009.13-2003）[7]和《食品中锌的测定》（GB/T 5009.14-2003）[8]中第二法，采用分光光度计和标准工作曲线法对滨螺各组织中Cu和Zn的含量进行测定。
2结果与分析
2.1滨螺体内重金属Cu、Zn的含量与分布
表1结果显示，重金属Cu和Zn在滨螺足部、头部和肌肉中的含量较低且差别不大，而在内脏囊中含量明显高。其中，Cu在内脏囊中的含量为其它3种组织的3～10倍，Zn为2～3倍，表明重金属的累积途径可能主要是通过食物（浮游植物或有机颗粒）进入体内，体表吸附是次要的。滨螺内脏囊中Cu、Zn的含量高可能由于肾脏和肝脏可以快速大量合成金属硫蛋白，所以成为重金属蓄积的主要靶器官[9]。 2.2滨螺对Cu、Zn富集能力的比较
有关研究表明在未受重金属污染的自然环境下，贝类对生命必需元素如Zn、Cu等一般都具有较高的积累量，在受重金属污染的区域，贝类可能呈现出重金属异常积累现象。表1表明，Cu在滨螺体内各组织中的含量高于Zn，与庄树宏等[9]对不同海域滨螺的研究一致，说明滨螺对Cu的富集能力高于Zn，可能是由于富集机制不同造成的，需要通过富集机理研究进一步验证。
2.3培养三天后滨螺体内Cu、Zn的含量与分布
将同一批采集的活体滨螺每天一次换水培养。由图1可知，活体培养3 d后，滨螺体内各组织中铜、锌的含量都有所降低。内脏囊中Cu含量的降幅最大，约40%；足部、头部、肌肉组织中Cu降幅较小，不足10%。Zn的含量也是内脏囊中变化最大，3 d后约降低20%，其它3种组织变化不大，降幅小于8%。
可以推断，重金属Cu和Zn可随着不断代谢排出体外，其在滨螺体内的积累模式具有时间效应和浓度效应，生活水域的离子浓度不同，在生物体内的积累量不同。
2.4滨螺的食用安全评价
我国发布的国标GB18406.4-2001 《农产品安全质量无公害水产品安全要求》[11]和农业行业标准NY 5073-2006《无公害食品水产品中有毒有害物质限量》[12]，对水产品中17项有毒有害物质规定了最高限量，其中Cu的最高限量为50.0 mg/kg，对Zn未做具体要求。本研究所得滨螺足部、头部、肌肉组织和内脏囊中重金属Cu的含量分别为2.1、6.2、5.5、20.8 mg/kg，低于上述两个标准规定限量。
庄树宏等[9]的研究表明，滨螺可以作为环境中重金属的指示生物。从滨螺体内重金属Cu和Zn的含量可初步判断，月亮湾处海域重金属污染较轻，并且随着环境保护意识的增强，该海域重金属污染情况将进一步好转。
3结论
当海域受到污染时，最先接触污染物质的就是潮间带生物，特别是定居性贝类螺类，因回避能力弱，暴污时间较长，将有害物质富集体内。从本文对烟台沿岸滨螺的分析结果中可以看出：滨螺的不同组织和器官对重金属Cu和Zn的富集有显著差异，内脏囊对Cu和Zn的富集能力最强。烟台月亮湾滨螺体内Cu的含量未超过50.0 mg/kg的规定限量。活体培养3 d后样品的重金属Cu、Zn含量有所降低，尤其内脏囊中降幅较大。可以推断，重金属在水生生物体内的积累模式具有时间效应和浓度效应。
参考文献：
[1]Hakanson L. An ecological risk index for aquatic pollution control. A sedimentological approach[J].Water Research， 1980， 14； 975-1001.
[2]李来好. 罗非鱼、南美白对虾对重金属富集的研究[J].热带海洋学报，2006，25（4）：61-65.
[3]王成钢，张卫兵，周颖，等.南通沿岸经济贝类体内重金属含量分析[J].海洋水产研究，2003，24（3）： 45-49.
[4]刘明华，李林川，祖峰，等.辽东湾北部脉红螺中重金属元素分布特征[J].地质与资源，2009，3（18）：55-58.
[5]Clason B， Langston W J， Zauke G P. Bioaccumulation of trace metals in the amphipod Chaetogammarus marinus （Leach 1815）from the Avon and Tamar estuaries （UK）： comparison of two-compartment and hyperbolic toxicokinetic models[J].Mar. Environ. Res.， 2004， 57（3）： 171-195.
[6]杜瑞雪，范仲学，魏爱丽，等.山东沿岸经济贝类体内重金属含量[J].山东农业科学，2009（8）：58-63.
[7]天津市卫生防疫站，湖南省卫生防疫站，浙江省卫生防疫站.食品中铜的测定方法（GB/T 5009.13-2003）[S].北京：中国标准出版社，2003.
[8]湖南省卫生防疫站，天津市卫生防疫站.食品中锌的测定方法（GB/T 5009.14-2003）[S].北京，中国标准出版社，2003.
[9]庄树宏，刘雪梅，李晖.烟台海域潮间带无脊椎动物对Pb、Cd、Cu、Zn的富集作用[J].海洋通报，1998，17（2）：42-50.
[10]常元勋.金属毒理学[M].北京：北京大学医学出版社，2008.
[11]山东省青岛市质量技术监督局，上海市质量技术监督局，福建省质量技术监督局，等.农产品安全质量无公害水产品安全要求（GB18406. 4-2001）[S].北京：中国标准出版社，2001.
[12]国家水产品质量检验中心.无公害食品水产品中有毒有害物质限量（NY 5073-2006）[S].北京：中国标准出版社，2006.