Вміст кадмію та свинцю у вибраних комерційних рибних продуктах, що споживаються у Польщі та ризикують
Анотація
Вступ
Кадмій (Cd) і свинець (Pb) - токсичні метали, які найчастіше зустрічаються в природному середовищі. Вони виявляють мутагенний, тератогенний, генотоксичний та канцерогенний ефекти [1]. Метали здатні накопичуватися в тканинах і характеризуються тривалим періодом напіввиведення: 5–30 років для Cd, а для Pb - 30 днів (у м’яких тканинах) або навіть більше 10 років (у кістках) [2, 3] . Кадмій має особливо токсичну дію на печінку та нирки [4], тоді як токсичність Pb здебільшого впливає на серцево-судинну систему, видільну систему (нирки) та центральну нервову систему [5]. Хронічний вплив низьких доз Cd та Pb є надзвичайно небезпечним для організму, оскільки ці метали не мають порогового рівня токсичності.
Водойми найбільш схильні до забруднення, оскільки вони отримують забруднювачі з різних джерел: промислових стоків та міських стічних вод, сільськогосподарських забруднень (від стоків) та шкідливих речовин, що потрапляють у повітря (від опадів) [6]. Риби складають одну з останніх клітин у трофічній мережі водних екосистем, тому в їх тканинах накопичується значна кількість токсичних металів [7]. Ступінь забруднення Cd та Pb у риб визначається місцем їх проживання (залежно від ступеня забруднення води), тривалості впливу забруднення та харчових звичок риби [8]. Відомо, що хижаки накопичують набагато більше токсичних металів у своїх тканинах, оскільки метали здатні накопичуватися в організмі і таким чином передаються на більш високий рівень харчового ланцюга. Тому ймовірність забруднення риби важкими металами зростає із віком. Метали в основному накопичуються в нирках, зябрах і печінці риб [9].
Матеріал та методи
Навчальний матеріал
Зразки риби, з яких 139 - копчена риба (26 зразків скумбрії, 21 лосося, 35 шпроти, 38 вугра та 19 форелі) та 117 зразків готових страв на рибній основі (20 салатів, 41 спред і 56 маринованої риби), закуплених у місцевих продовольчих товарах (табл. 1). Всі продукти були марковані інформацією про те, що рибу вирощували в риболовлі, що відповідає стандартам Ради з управління морським господарством (MSC) щодо добре керованого сталого риболовлі. М'ясо відокремлювали від продуктів, що містять неїстівні частини (шкіру, голови, плавники, кістки). Рідина в рибних салатах не відокремлювалась. Зразки продуктів відшаровувались механічними методами (апарат MPW-02, оснащений пластиковими різаками, MPW, Польща), і відбирали тестові зразки (
20 г), поміщають у пластикові контейнери та заморожують (−40 ° C) для подальшого хімічного аналізу.
Аналітична процедура
Зразки розморожували при кімнатній температурі та перемішували вручну. Процедура складалася з трьох етапів: сушіння при 65 ° C протягом 24 годин і при 105 ° C протягом наступних 24 годин; золювання при 550 ° C протягом 12 год з використанням H2O2 як окислювача; розчинення в 10 мл 1 M HNO3, як описано раніше [15, 16]. Розчини аналізували за допомогою атомно-абсорбційної спектроскопії графітової печі GF AAS у Varian Spectr AA 880, обладнаній графітовою піччю, як представлено в таблиці 2. Правильність визначення перевіряли порожнім зразком (1 М HNO3) та сертифікованим довідковим матеріалом для білка риби мікроелементи DORM-3 із вмістом Cd 0,290 мг на кг та Pb 0,395 мг на кг.
Хімічні реагенти
HNO3 та H2O2 були придбані у POCH SA (Польща), тоді як стандартні розчини Cd (1000 мг Cd як CdCl2 на 1 л H20) та Pb (1000 мг Pb як Pb (NO3) 2 на 1 л H2O) використовували для отримання калібрувальна крива була придбана у Merck (Німеччина). Референтний матеріал для рибних білків для мікроелементів DORM-3 був придбаний у Національної дослідницької ради Канади.
Розрахунок та статистичний аналіз
Концентрації Cd та Pb порівнювали за допомогою одностороннього дисперсійного аналізу (ANOVA). Значимість різниць між середніми значеннями розраховували за допомогою критерію Дункана; відмінності були визнані суттєвими, коли $$ EWI = \ frac $$
де MWC = середнє щотижневе споживання рибних продуктів.
Розраховано два значення ІВВ: ІРВ для фактичного споживання рибних продуктів у Польщі, тобто приблизно 112 г на тиждень [13] та EWI (r) для рекомендованого споживання рибних продуктів, тобто 300 г на тиждень [14].
Допустиме щотижневе споживання% (TWI) та нижча межа довірчої межі% базової дози (BMDL) розраховували за формулами:
Значення, прийняте для TWI, становило 2,5 мкг Cd кг -1 маси тіла на тиждень [4], тоді як для BMDL два значення, запропоновані Європейським органом з безпеки харчових продуктів (EFSA), були розраховані за 1 тиждень: BMDL01–10,5 мкг Pb кг −1 маси тіла на тиждень та BMDL10−4,4 мкг Pb кг −1 маси тіла на тиждень [5]. Середня вага тіла вважалася 70 кг.
Результати
Вміст Cd та Pb у рибних продуктах
Вміст Cd на 1 кг аналізованого продукту можна представити наступним чином: салати> копчений вугор> копчений лосось і скумбрія> копчена форель та намазки> маринована оселедець> копчена кілька. Найвищий вміст Cd зафіксовано в салатах (у середньому 10,71 мкг кг −1; діапазон 6,527–14,70 мкг; -1; діапазон 0,755–2,278 мкг). Вміст Pb на 1 кг аналізованого продукту можна представити наступним чином: копчений лосось та салати> копчена скумбрія та спреди> копчений вугор> копчена кілька та копчена форель. Більшість Pb ( -1; діапазон 19,81–79,6 мкг; Таблиця 3), у рибних салатах (у середньому 56,8 мкг кг -1; діапазон 32,6–78,9 мкг) та в копченому лососі (в середньому 57,8 мкг кг -1; діапазон 10,97–155,9 мкг).
Споживання Cd та Pb з рибними продуктами
Припускаючи, що рівень споживання рибних продуктів дорослими становить 112 г на тиждень [12], особа вагою 70 кг споживає 0,96 мкг Cd з рибою, що не перевищує 0,6% TWI, і 4,7 мкг Pb, що не перевищує 1,6% BMDL (BMDL01 = 0,64%; BMDL10 = 1,52%) (таблиця 4). Беручи до уваги, що рекомендований рівень споживання риби та рибних продуктів у Польщі, тобто 300 г на тиждень, доросла людина споживатиме 2,6 мкг Cd на тиждень (1,47% TWI) та 12,55 мкг Pb на тиждень (1,71% BMDL01 та 4,07 % BMDL10) (Таблиця 4).
Обговорення
Вміст Cd та Pb у рибних продуктах
Було встановлено, що жоден з аналізованих продуктів не перевищує допустиму норму: 0,05 мг Cd на кг для м’язового м’яса риби, 0,1 мг для вугра та скумбрії та 0,3 мг Pb на кг для м’язового м’яса риби [18, 19]. Порівняння вмісту Cd у рибних продуктах, виміряне в цьому дослідженні, показує, що максимальний вміст, виміряний іншими авторами, на основі досліджень, проведених у різних країнах (табл. 5), був вищим, ніж визначений цими авторами; проте деякі автори отримали нижчі результати [25]. Результати цих авторів, отримані для Pb, як правило, були вищими, ніж результати, представлені іншими авторами (табл. 5). Сірелі та ін. [21] продемонстрував, що вміст Pb у копченій рибі коливався від 0,001 до 0,791 мг/кг; ці результати були вищими, ніж результати, отримані нинішніми авторами, тоді як інші автори [20, 22, 23] зафіксували нижчі значення. Хижаки накопичують набагато більше токсичних металів у своїх тканинах, оскільки метали здатні накопичуватися в організмі і таким чином передаються на більш високий рівень харчового ланцюга. Тому ймовірність забруднення риби важкими металами зростає із віком [9].