鯽魚、鰱魚和烏魚的元素分布分析

王小平，王 鑫，黃澤偉，劉忠瑩，黃韜睿*

（1.四川省食品藥品檢驗檢測院，四川 成都 610087；2.四川旅游學院，四川 成都 610100）

魚是人類主要食物來源之一，其肉質(zhì)細嫩，比畜肉、禽肉更容易消化吸收，且含有豐富的蛋白質(zhì)和不飽和脂肪酸，因此備受人們喜愛。鯽魚是我國主要食用魚之一，分布廣泛，鯽魚富含鐵、鈣、磷等礦物質(zhì)及蛋白質(zhì)、不飽和脂肪酸（以油酸和亞油酸為主）、維生素，而且鯽魚中的蛋白質(zhì)易于消化吸收，經(jīng)常食用鯽魚，具有益氣健脾、利尿消腫、通絡下乳等功效，體質(zhì)虛弱者常吃有益身體健康[1-3]。鰱魚屬鯉科、鰱亞科、鰱屬，也稱白鰱，俗稱白魚，鰱魚和鳙魚是十分相近的品種，一般生活在水體的中上層，以食浮游動物為主[4-5]，鰱魚除了含有豐富的蛋白質(zhì)外，還提供豐富的膠質(zhì)蛋白，既能強健身體又能美容，是女性滋養(yǎng)肌膚的理想食品，鰱魚含脂肪較多，但主要是不飽和脂肪酸，并且含有一種能降血脂的肽類分子，因此經(jīng)常食用鰱魚對高脂血癥、心血管病人有益。烏魚營養(yǎng)十分豐富，肉含大量蛋白質(zhì)，其100 g肉中含蛋白質(zhì)19.8 g，脂肪1.4 g，鈣57mg，磷163mg，鐵0.5mg，含有豐富的氨基酸，其中鮮味氨基酸含量占氨基酸總量的47.36%，必需脂肪酸的含量占脂肪酸總量的16%左右[6-7]，因此從營養(yǎng)學角度分析，烏魚是一種營養(yǎng)全面、肉味鮮美的食品。

礦物質(zhì)元素是水生生物體及人體中不可缺少的生命元素，但是由于現(xiàn)在環(huán)境遭受到嚴重地污染，造成大量有害元素進入水體生態(tài)系統(tǒng)，魚類通過呼吸、體表接觸和攝食等方式富集水體中有害元素，最終危害人類健康?，F(xiàn)有很多關于魚體中的元素報道，鄧小蓉等[8]對凹目白鮭中6種重金屬元素含量進行了分析，發(fā)現(xiàn)元素在魚體內(nèi)的蓄積量存在組織特異性，同一器官組織對不同元素的蓄積量是不相同的；葉素梅等[9]對上海市寶山區(qū)月浦鎮(zhèn)4種野生淡水魚的鉛（Pb）、鎘（Cd）、汞（Hg）含量進行了分析，發(fā)現(xiàn)魚肝的綜合污染水平明顯高于魚頭和魚肉；張強[10]對魚體內(nèi)的重金屬分布及其存在形態(tài)進行了研究，發(fā)現(xiàn)重金屬在魚組織中的累積規(guī)律為鰓＞腎＞肝＞肌肉；鰓中累積的重金屬規(guī)律為Hg＞Cd＞Pb。不同種類的魚其營養(yǎng)成分差別也很大，馬旭婷等[11]對美國鳙魚和鰱魚的背部肌肉進行研究，發(fā)現(xiàn)兩者的蛋白質(zhì)、總糖含量差別較大；黃春紅等[12]比較了青魚、草魚、鰱魚和鳙魚魚頭的營養(yǎng)成分，發(fā)現(xiàn)草魚魚頭的粗脂肪、銅、鎂、鋅和鈣含量都是最高的，而粗蛋白質(zhì)、氨基酸總量及必需氨基酸含量最高的是青魚魚頭；王任等[13]研究發(fā)現(xiàn)，尼羅羅非魚肌肉中鈣含量顯著高于黃鱔、鳙魚、鰱魚、草魚、鱖魚和鱸魚。元素在魚體內(nèi)的分布與魚的種類和組織器官都有關系的，但目前鮮有從魚的種類和組織器官進行分析比較。因此，本研究以鯽魚、鰱魚和烏魚為研究對象，采用電感耦合等離子體-質(zhì)譜儀（inductively coupled plasma-mass spectrometer，ICP-MS）和電感耦合等離子體-原子發(fā)射光譜儀（inductively coupled plasma-atom icemission spectrum，ICP-AES）分別測定污染元素與礦物質(zhì)元素，分析比較鯽魚、鰱魚和烏魚的各個可食部位的污染元素與礦物質(zhì)元素的差異，旨在為人們選擇其安全營養(yǎng)的可食部位提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鈣（Ca）、磷（P）、鎂（Mg）、鐵（Fe）、鋅（Ze）、銅（Cu）、鋁（A l）、鎘（Cd）、鉻（Cr）、鉛（Pb）、砷（Se）、鈧（Sc）、鍺（Ze）、鉍（Bi）單元對照品溶液（1 000μg/m L）：國家有色金屬及電子材料分析測試中心；硝酸（HNO3）（色譜級）：德國CNW Technologies公司；鯽魚、鰱魚及烏魚：市售。

1.2 儀器與設備

PRO 48MF微波消解儀：奧地利AntonPaar公司；ICAP-Q電感耦合等離子體-質(zhì)譜儀、ICPA 6300電感耦合等離子體-原子發(fā)射光譜儀：美國Thermo Fisher公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品前處理

鯽魚、鰱魚及烏魚去除魚磷、魚骨和內(nèi)臟等不可食用部位后，將魚分為魚頭、魚肉、魚皮、魚鰾、魚籽、內(nèi)膜等6個部位，并分開裝。按照國標GB 5009.268—2016《食品安全國家標準食品中多元素的測定》中微波消解法，稱取混勻后樣品0.3 g于微波消解罐中，加入7m L硝酸（HNO3），置于120℃中加熱20min，旋緊罐蓋后，放進微波消解儀進行消解（消解功率700W，爬坡10min，保持5min；1 400W，爬坡10min，保持25min）。冷卻取出，揮去濃煙，置電熱套中趕酸至約0.5m L，用超純水將消解液轉(zhuǎn)入25m L容量瓶中，再洗滌消解罐3次，洗液合并于容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，得試樣溶液[14]，待測。

1.3.2 標準溶液配制

用2%硝酸（HNO3）分別配制污染元素和礦物質(zhì)元素混合元素標準溶液，結(jié)果見表1。

表1 系列標準溶液的配制Table 1 Preparation of standard solutions series

1.3.3 樣品溶液測定

（1）污染元素測定

參照GB 5009.268—2016《食品安全國家標準食品中多元素的測定》第一法電感耦合等離子體-質(zhì)譜法進行測定。Al和Cr用250 ng/m L 的Sc溶液作內(nèi)標；As、Cd用50 ng/m L的Ge溶液作內(nèi)標；Pb用50 ng/mL的Bi溶液作內(nèi)標。測定條件：采集模式為結(jié)合動能甄別技術(shù)（kinetic energy discrimination，KED）；射頻功率1 550W；提取透鏡電壓-113.33V；聚焦電壓21V；采樣深度5mm；冷卻氣流量14 L/min；霧化器流量0.94 L/m in[15]。將混合內(nèi)標液和混合污染元素標準溶液同時由蠕動泵分兩路進樣分析，采集各元素響應值，繪制各元素標準工作曲線。試樣溶液同法進行操作，從各元素標準曲線上讀出試樣溶液中各元素的質(zhì)量濃度（ng/m L）。

（2）礦物質(zhì)元素測定

參照GB 5009.268—2016《食品安全國家標準食品中多元素的測定》第二法電感耦合等離子體-原子發(fā)射光譜法方法進行測定。測定條件為射頻發(fā)生器（radiofrequency generator，RG）功率：1 150W；等離子觀測：譜線選擇；分析泵速：50r/min；霧化器流量：0.55L/min；輔助氣流量：0.5L/min；沖洗時間：40 s；元素譜線：Ca 317.933 nm、Zn 213.856 nm、Fe 259.94 nm、Mg 279.079 nm、Cu 324.754 nm、P 213.6 nm。在上述儀器條件下，將上述混合礦物質(zhì)元素標準溶液由蠕動泵進樣分析，以各元素質(zhì)量濃度（x，μg/m L）為橫坐標，相應元素響應值（y）為縱坐標，繪制各元素標準曲線[16]；試樣溶液在相同條件下進樣分析，由儀器從標準曲線上讀出試樣溶液中各元素的質(zhì)量濃度（μg/m L）。

1.3.4數(shù)據(jù)處理

實驗數(shù)據(jù)采用SPSS（IBM公司）19.0軟件進行單因素方差分析，檢測結(jié)果均平行測定3次，結(jié)果以“平均值±標準差（X±s）”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 鯽魚元素分布情況

鯽魚的各個可食部位中污染元素及礦物元素含量測定結(jié)果分別見表2和表3。由表2可知，鯽魚的各個可食部位對污染元素的蓄積量存在著顯著性差異（P＜0.05）。鯽魚內(nèi)膜中的Al、Cr、總As、Cd、Pb顯著高于鯽魚其他可食部位（P＜0.05），說明鯽魚內(nèi)膜蓄積污染元素最嚴重，即可以以此部位污染元素的含量來判斷鯽魚的污染情況。雖然鯽魚各個可食部位中的污染元素都有檢出，但除總As外其他污染元素含量都在國標GB 2762—2017《食品中污染物限量》中規(guī)定范圍之內(nèi)，該國標對魚類砷的要求是無機砷含量不得高于0.1mg/kg，其中鯽魚內(nèi)膜總As含量為0.341mg/kg，研究表明[17-19]，魚類中的總砷含量遠高于無機砷，但當總砷含量高于無機砷限量時應按照國標要求進一步檢測其無機砷含量，以確定其食用安全性。

表2 鯽魚可食部位污染元素含量Table 2 Contam ination elements contents in edible parts of crucian carpmg/kg

表3 鯽魚可食部位礦物質(zhì)元素含量Table 3 Mineralelem ents contents in edible parts of crucian carpmg/kg

鯽魚被人們視為一種可以補充機體營養(yǎng)的魚，常常被用于術(shù)后、產(chǎn)后及身體虛弱等人群膳食中[20]。由表3可知，鯽魚的可食部位含有大量的礦物質(zhì)元素，且同一種礦物質(zhì)元素在不同的可食部位含量有顯著性（P＜0.05）差異。鯽魚魚頭中的Ca、P、Mg含量分別為10 779mg/kg、5 890mg/kg、268mg/kg顯著高于其他可食部位（P＜0.05），且鈣磷比為1.8∶1.0，即鯽魚魚頭可以作為一種很好的補鈣食品。鯽魚魚頭除Ca、P、Mg含量高外，也富含F(xiàn)e、Cu、Zn，其含量分別為15.5mg/kg、0.537mg/kg、19.8mg/kg、因此鯽魚魚頭可作為一種補充機體礦物質(zhì)元素很好的食材。鯽魚內(nèi)膜除Fe含量較高外，其他元素含量都較低，且所測的污染元素含量都是最高的，因此在食用時，為保證食用安全，應該去除鯽魚內(nèi)膜。

2.2 鰱魚元素分布情況

鰱魚的各個可食部位中污染元素及礦物元素含量測定結(jié)果分別見表4和表5。由表4可知，鰱魚內(nèi)膜跟鯽魚內(nèi)膜一樣也是富集污染元素最嚴重部位，其Cr、總As、Cd含量顯著高于其他可食部位（P＜0.05）。鰱魚內(nèi)膜總As含量為1.81mg/kg，鰱魚其他食部位中總As含量范圍為0.126～0.228mg/kg，均超過國標中魚類無機砷含量不得高于0.1mg/kg要求，說明鰱魚的各個可食部位尤其是內(nèi)膜富集總砷嚴重，應按照國標要求進一步檢測其無機砷含量，以確定其食用安全性。跟鯽魚不同，Al、Pb在鰱魚富集最嚴重部位是魚頭，而不是內(nèi)膜，但兩種元素在魚頭中含量都很低，可以放心食用。

表4 鰱魚可食部位污染元素含量Table 4 Contam ination elements contents in edible parts of silver carpmg/kg

表5 鰱魚可食部位礦物質(zhì)元素含量Table 5 Mineralelements contents in edible parts of silver carpmg/kg

鰱魚可食部位的礦物質(zhì)元素見表5。由表5可知，跟鯽魚一樣魚頭中礦物質(zhì)元素含量最豐富，其Ca、P、Mg、Fe分別為16 585mg/kg、9 298mg/kg、354mg/kg、14.9mg/kg，顯著高于鰱魚其他可食部位（P＜0.05），這4種元素除Fe略低于鯽魚魚頭，其他3種元素明顯高于鯽魚魚頭（P＜0.05），說明鰱魚魚頭礦物質(zhì)元素含量比鯽魚魚頭更高。鰱魚內(nèi)膜中Cu、Zn含量顯著高于其他可食部位（P＜0.05），但由于總As含量很高，為了食用安全，建議舍棄鰱魚內(nèi)膜。

2.3 烏魚元素分布情況

烏魚的各個可食部位中污染元素及礦物元素含量測定結(jié)果分別見表6和表7。由于烏魚魚體原因，僅取得烏魚魚頭、魚肉及魚皮進行分析檢測。由表6可知，烏魚的魚頭、魚肉及魚皮的污染元素有顯著性差異（P＜0.05），其中烏魚魚肉總As含量為0.131mg/kg，超過國標中魚類無機砷含量不得高于0.1mg/kg要求，應按照國標要求進一步檢測其無機砷含量，以確定其食用安全性。其余烏魚的各個可食部位中污染元素含量均低于國標要求，烏魚魚頭Cd含量為0.00614mg/kg，顯著高于魚肉及魚皮（P＜0.05），也明顯高于鯽魚、鰱魚的各個可食部位（P＜0.05），這可能是因為烏魚是食肉性的魚，Cd又是最不易隨代謝排除體外的元素，由此造成烏魚魚頭富集Cd嚴重，可以通過測定烏魚魚頭Cd來判斷烏魚的污染情況。

表6 烏魚可食部位污染元素含量Table 6 Contam ination elem ents contents in edible parts of snakeheadmg/kg

表7 烏魚可食部位礦物質(zhì)含量Table 7 Mineralelements contents in edible parts of snakeheadmg/kg

由表7可知，烏魚魚頭中Ca含量（4 930mg/kg）顯著低于魚皮的5 213mg/kg（P＜0.05），但其Fe、Cu、P還是顯著高于魚肉跟魚皮（P＜0.05），即烏魚魚頭還是一種富含礦物質(zhì)元素食材。烏魚魚皮中Zn、Ca含量顯著高于魚頭和魚肉（P＜0.05），因此烏魚魚皮也是補充Ca、Zn的食材之一。

3 結(jié)論

鯽魚內(nèi)膜以及鰱魚內(nèi)膜是富集污染元素最嚴重的可食部位，且兩者的礦物質(zhì)元素含量相對其他可食部位不是很高，因此在選擇食用時，可以舍棄。鯽魚魚頭和鰱魚魚頭中Ca、P、Mg都顯著高于各自的其他可食部位（P＜0.05），特別是Ca、P含量非常高，可作為補Ca極佳的食材。烏魚魚頭中Cd含量顯著高于魚肉和魚皮（P＜0.05），也明顯高于鯽魚和鰱魚的各個可食部位（P＜0.05），可以通過監(jiān)測烏魚魚頭中Cd判斷烏魚的污染情況。烏魚魚頭Fe、Cu、P顯著高于魚肉跟魚皮（P＜0.05），烏魚魚皮Zn、Ca含量顯著高于魚頭和魚肉（P＜0.05），因此烏魚魚頭和魚皮都可作為補充礦物質(zhì)元素的食材。