水產(chǎn)品中孔雀石綠殘留的毒性作用及風險評估

胡浩光++劉少彬++李緒鵬++彭家杰

摘 要：孔雀石綠作為重要染色劑用于紡織工業(yè)，對治療水產(chǎn)動物的水霉病有特效作用，由于孔雀石綠及其代謝產(chǎn)物具有高致癌、高致畸和高毒性，給食用者的健康帶來潛在風險，引起人們高度重視。本文綜述有關孔雀石綠的殘留及降解、代謝、毒性作用、風險特征描述等方面在水產(chǎn)品中殘留的風險評估。

關鍵詞：孔雀石綠；水產(chǎn)品；毒性作用；殘留；風險評估

中圖分類號：S481.8 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20161032040

孔雀石綠屬于三苯甲烷類染料，自從20世紀30年代早期，孔雀石綠就在養(yǎng)殖場作為常用抗感染藥物使用，其殺蟲機理是在細胞分裂時阻礙蛋白肽的形成，使細胞內的氨基酸無法轉變成蛋白肽，抑制細胞分裂，產(chǎn)生抗菌殺蟲效果 [1]，廣泛被用做防腐劑、驅蟲劑和殺菌劑，以殺滅水產(chǎn)動物體外的原生動物、寄生蟲、魚卵中的霉菌等[2]。國內外學者陸續(xù)發(fā)現(xiàn)其在生物體內和環(huán)境中殘留代謝速度慢，以及其與代謝產(chǎn)物隱性孔雀石綠的化學官能團——三苯甲烷具有高毒性和潛在的“三致”的毒副作用，給養(yǎng)殖生物體和環(huán)境造成了很大的危害[3]，已被歐盟、美國、日本等許多國家和地區(qū)禁止使用，我國也于2002年5月將孔雀石綠列入《食品動物禁用的獸藥及其化合物清單》中[4]。

1 孔雀石綠在自然水體中的殘留及降解

孔雀石綠作為潑灑劑應用于魚塘后，會被底泥吸附，同時在光氧化作用[5]和微生物的分解下逐漸被降解。張彤晴等[6]報道：室內濃度為10 mg/kg的孔雀石綠溶液，1周內濃度下降 9. 37%，室外下降39. 79%。濃度為 1 mg/kg的孔雀石綠溶液在1周內濃度下降31. 60%，室外下降 64. 45%，2周內無論室內還是室外，低濃度孔雀石綠實際濃度下降率均高于高濃度孔雀石綠溶液。水中加底泥后濃度為10 mg/kg的孔雀石綠溶液在1周內濃度下降 93.2%，而底泥中的孔雀石綠和無色孔雀石綠含量極高，占總體含量的85.6%，室外，底泥對孔雀石綠的吸附率達49.1%。這說明室外紫外線的照射有利于水體和底泥中孔雀石綠的分解和代謝，同時也說明，在池塘中潑灑孔雀石綠后，有很大一部分藥物被底泥吸附。在孔雀石綠濃度較低時細菌代謝是一重要途徑，任倩等報道[7]，從魚塘中分離出一株能高效降解低孔雀石綠含量的細菌M3，改菌株經(jīng)鑒定屬于泛菌屬（Pantoea sp.）該菌株對 0. 5、1. 0、2. 0和5. 0mg/L 孔雀石綠 5 d的降解率分別為 97. 54%、97. 1%、100%和 77. 8%，20～30 ℃溫度范圍內菌株 M3對 MG有明顯降解效果，且降解速率隨溫度上升而提高。Sharma等也在紡織染料和廢液附近的土壤里分離出了細菌株，對孔雀石綠的分解率可達82%。

2 孔雀石綠在魚體內的代謝及殘留

2.1 孔雀石綠的代謝機理

孔雀石綠進入動物機體后，可以通過生物轉化，首先還原代謝成脂溶性的無色孔雀石綠，然后在血小板生成素 TPO 催化下，脫甲基生成與致癌芳香胺結構類似的初級和次級胺代謝產(chǎn)物，這些物質可以穿透細胞膜，進入細胞核，與DNA上的親核位點形成共價鍵或者改變DNA螺旋的堿基配對，破壞DNA，引起癌變或基因突變；同時這些代謝產(chǎn)物也可以通過降低T4水平，增加TSH的含量，引起甲狀腺功能的病變。

2.2 孔雀石綠在體內的主要代謝物

孔雀石綠進入生物機體后， 被生物轉化， 形成脂溶性代謝產(chǎn)物隱性孔雀石綠，在肌肉中， 孔雀石綠持續(xù)了14d及其代謝產(chǎn)物持續(xù)了42d。對魚的藥浴實驗研究， 很多實驗證明，隱性孔雀石綠的代謝明顯慢于孔雀石綠[8，9]。隱性孔雀石綠主要儲存于脂肪組織中，其在體內的代謝速度與體內脂肪的含量有很大關系[10，11]。高露姣等[12]報道鰻鱺以0.1mg/L的濃度藥浴1d，到90d后，才檢測不到孔雀石綠， 而隱性孔雀石綠120d時，濃度平均為7.6+-4.5g/kg；以濃度為0.2mg/L藥浴1d，120d才檢測不到隱性孔雀石綠，LMG平均濃度12.0+-6.7g/kg。

3 孔雀石綠的毒性

3.1 孔雀石綠對水產(chǎn)動物的毒性作用

3.1.1 低濃度，高毒性

孔雀石綠和隱性孔雀石綠會使魚類皮膚、鰓和消化道輕度發(fā)炎， 妨礙淀粉酶、腸道酶等的分泌。相關研究表加州鱸魚和對蝦蝦苗、翹嘴紅鉑的安全濃度，低于孔雀石綠的有效用藥濃度（0.1mg/L），因此水產(chǎn)動物中使用孔雀石綠是不安全的[13]。而且孔雀石綠在一定濃度條件下對魚、魚卵都有毒性作用，大多數(shù)情況下，隨著水溫的升高，毒性作用越明顯。

3.1.2 發(fā)毒快，劇毒

當孔雀石綠的濃度增加1倍時，魚苗和魚卵的死亡率就增加20倍，孔雀石綠是一種劇毒物[14]。孔雀石綠用于虹鱒后，可導致染色體破碎、基因突變、致癌、畸形和，虹鱒長期使用孔雀石綠后發(fā)現(xiàn)魚卵發(fā)育異常，胚胎成活率明顯下降，孵化時間增長，頭、尾、脊柱、和鰭發(fā)育異常[15]。

3.1.3 殘留毒性時間長

Wison等報道孔雀石綠在魚組織中殘留，主要殘留部位為皮膚、肌肉、肝、腎、血液、卵，主要蓄積部位是動物的肌肉組織和肝臟。無色孔雀石綠穩(wěn)定性高，殘留時間長，隱性孔雀石綠是藥監(jiān)部門對藥物殘留的一個重點檢測項目。

3.1.4 毒副作用

孔雀石綠對魚類的生殖腺、鰓、消化道、肝臟、腎臟以及腦垂體促性腺發(fā)育細胞造成損害，腎近曲小管的上皮細胞增生、腎被膜破裂，導致鰓上皮細胞、肝細胞和局部肝臟壞死，對線粒體造成損害，內質網(wǎng)膨脹和細胞核異常 [16]。影響魚腸道中酶的活性，使酶的分泌量降低，對魚的器官造成損害后，魚的解毒機能和排泄發(fā)生障礙，降低了藥物在魚體的降解速度，造成藥物蓄積性中毒，影響魚類生長發(fā)育[17]。

3.2 孔雀石綠對哺乳動物的毒性作用

3.2.1 亞急性毒性作用

Fernandes（1991）等[18]報道孔雀石綠能會使動物生長速度和生殖能力的降低，導致眼睛、肺、肝、心臟、腎、脾、皮膚等多器官中毒，飼喂量為1200mg/kg的孔雀石綠或1160mg/kg的隱性孔雀石綠連續(xù)飼喂28d可引起F344大鼠體重下降10%～20%?？兹甘G的飼喂量為300mg/kg可顯著提高雌F344大鼠的肝指數(shù)，飼喂量在600mg/kg可引起雄性大鼠的肝指數(shù)升高。F344雌鼠飼喂孔雀石綠可引起三碘甲狀腺原氨酸和甲狀腺素水平以及血漿γ-谷氨酸轉移酶的顯著改變，而F344雄鼠并未發(fā)現(xiàn)此種變化，說明孔雀石綠對F344雌鼠的毒性要高于雄鼠。

3.2.2 致癌作用

劑量為1160mg/kg時可引起膀胱細胞的壞死，隨著飼喂隱性孔雀石綠劑量的增加，肝細胞癌和腦下垂體腺瘤的發(fā)病率顯著增加。隱性孔雀石綠可以引起雄性大鼠睪丸間質細胞腺瘤、睪丸癌的發(fā)生率顯著上升 [19]。

3.2.3 致突變作用

孔雀石綠可以引起肝臟出現(xiàn)DNA加合物，并且隨著暴露劑量的增加而增加，并且可誘發(fā)倉鼠染色體損傷。Culp等試驗表明，濃度為408ppm的LMG處理的B6C3FI小鼠肝臟cII的突變率明顯升高，而同樣條件下用450ppm的MG喂養(yǎng)的小鼠的肝臟cII的突變率無明顯變化，結果表明同樣條件下，隱性孔雀石綠致突變率要高于孔雀石綠。Mittelstaedt等也報道飼喂隱性孔雀石綠還可以引起lambda cII 基因的突變[20]。

3.2.4 致畸作用

侯瑜瓊等報道[21]，孔雀石綠可能通過Fas/Fas-L通路使生精細胞凋亡增加，降低雄性生殖力。研究證明，孔雀石綠可導致妊娠期的新西蘭白兔胚胎出現(xiàn)骨骼、心臟、肝臟、腎臟等發(fā)育異常，關于哺乳動物致畸作用研究較少，當濃度低于0.1mg/L時，仍然使兔繁殖致畸，孔雀石綠對小白鼠也有致畸作用[22]。

4 孔雀石綠在水產(chǎn)品中的殘留水平

從各農(nóng)貿(mào)市場及水產(chǎn)品專業(yè)批發(fā)市場的水產(chǎn)品（包括魚苗和成品）總計454份，其中成品魚397份，苗種57份。檢測方法采用GB/T 20361-2006，檢測結果表明，成品魚檢出孔雀石綠21份，陽性率為5.3%，其濃度水平分別為0～303.18 μg/kg，陽性樣品的平均濃度為16.0 μg/kg，總體平均濃度為0.8 5μg/kg。苗種檢出3份，陽性率為5.3%，其濃度水平分別為1.2、1.2、68.7 μg/kg，平均濃度為23.7，總體平均濃度為1.2 μg/kg。

5 水產(chǎn)品中孔雀石綠風險評估

從本市水產(chǎn)品年消費量為30～50萬t，按照居民（包括常駐人口加流動人口）800萬來算，按本市居民日均消費水產(chǎn)品量為102.75～171.25g/d，按照最大消費量171.25g/日來計算孔雀石綠平均暴露人群的日攝入量為0.15μg，按照平均體重60kg來計算，則為0.0025μg/kgbw/d；如果按照檢出濃度的最大值303.18 μg/kg來計算高暴露人群日攝入量則為51.92μg，即0.87 μg/kgbw/d；假設居民的日極限暴露量為1kg，按照最大檢出濃度303.18μg/kg來計算極限暴露人群的日攝入量為303.18μg，相當于5.05 μg/kgbw/d。對于孔雀石綠及其代謝物的潛在毒性試驗的不完整性，目前國內外對孔雀石綠沒有確定的ADI值和MRL值，本文對孔雀石綠及其代謝物的風險評估參照NTP制定的孔雀石綠和隱色孔雀石綠有誘發(fā)腫瘤的可能性劑量5mg/kghw/d為判定標準來評估水產(chǎn)品中孔雀石綠及其代謝物可能的致癌性，計算結果表明NTP計量分別為各暴露劑量的2.5×106，5747，990.1倍，由此數(shù)據(jù)可以看出，魚體內檢出孔雀石綠的濃度誘發(fā)腫瘤的可能性較小，但是隨著攝入量的增加，對肝臟和甲狀腺的影響程度會增加。從魚苗的抽檢結果來看，孔雀石綠的檢出濃度最高為68.7 μgkg，根據(jù)孔雀石綠及隱性孔雀石綠的代謝速率來計算，如果在養(yǎng)殖過程中不使用孔雀石綠，魚苗在上市之前體內的孔雀石綠濃度應該在檢出限以下。從整個檢測結果來看，淡水產(chǎn)品孔雀石綠的檢出率明顯高于海水養(yǎng)殖產(chǎn)品的檢出率，檢出率比較高的品種為鱖魚、鯽魚、羅非魚。綜合分析樣品的檢測結果，推斷孔雀石綠的來源可能有以下幾個方面：養(yǎng)殖場地和魚苗孵化過程可能是主要來源，不排除養(yǎng)殖過程及運輸過程中使用孔雀石綠的可能性。在日后的監(jiān)測過程中，魚苗的監(jiān)督檢查是孔雀石綠監(jiān)控的一個重點。

6 結語及建議

隨著人們的生活水平不斷提高，對水產(chǎn)的需求量越來越大，我國是水產(chǎn)品生產(chǎn)大國和水產(chǎn)品的出口大國， 藥物殘留已成為水產(chǎn)品出口的主要屏障?？兹甘G及其代謝產(chǎn)物的高毒性、高殘留不僅造成水產(chǎn)品的畸變、癌變， 也對食用者的身體健康帶來潛在風險， 同時影響了水產(chǎn)品的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展。然而要充分認識孔雀石綠，在水產(chǎn)品體內的殘留、危害和毒性。

目前市場上，經(jīng)常出現(xiàn)有關于水產(chǎn)品中孔雀石綠殘留的問題， 提出以下建議和措施： 加強組織領導，落實監(jiān)管責任，實施龍頭品牌帶動，打造優(yōu)質產(chǎn)品，推進體系建設；注重源頭監(jiān)控，鞏固監(jiān)管基層，實現(xiàn)全程追溯，提供技術服務，促進健康養(yǎng)殖，提高養(yǎng)殖戶對孔雀石綠使用的危害認識；盡快研制無毒環(huán)保的替代藥物， 清除水產(chǎn)品污染帶來的食品安全隱患；清理孔雀石綠在水產(chǎn)養(yǎng)殖場的歷史殘留。根據(jù)孔雀石綠的一些基本環(huán)境化學特性， 如在光氧化作用和微生物的分解下逐漸被降解，水產(chǎn)養(yǎng)殖場要定期換水和清塘， 翻曬底泥等措施，加快養(yǎng)殖塘中殘留孔雀石綠的降解，提高水產(chǎn)品的安全質量。

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作者簡介：胡浩光（1986-），男，助理工程師，研究方向為水產(chǎn)品質量安全檢測。