《Food Chemistry Advances》：Monitoring, source apportionment, and health risk implications of potentially toxic element concentrations in canned fish products within Kumasi metropolis, Ghana
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本研究针对加纳市场罐头鱼中潜在毒性元素（PTE）污染引发的公共健康风险问题，通过监测As、Cd、Cu、Cr、Pb、Mn、Hg、Ni、Zn等9种PTE浓度，结合多元统计进行来源解析，并评估成人及儿童的致癌与非致癌风险。结果显示所有PTE浓度均低于安全限值，健康风险指数（HI < 1）和致癌风险（TCR < 10-4）处于可接受水平，表明当前消费风险较低，但需持续监测以确保食品安全。该研究为西非地区首次系统性评估罐头鱼PTE污染提供基线数据，对完善当地食品安全监管具有重要意义。
罐头鱼因其低成本、长保质期和营养价值，在全球范围内，特别是在加纳这样的发展中国家，消费日益普及。随着城市化进程加快和生活节奏提速，罐头鱼成为许多家庭便捷蛋白质来源的重要选择。然而，这类产品中可能存在的潜在毒性元素污染问题，逐渐引发了公众健康担忧。这些元素包括砷（As）、镉（Cd）、铜（Cu）、铬（Cr）、铅（Pb）、锰（Mn）、汞（Hg）、镍（Ni）和锌（Zn）等，它们具有毒性、不可降解性和环境持久性，可能通过生物累积和生物放大作用在食物链中传递，最终威胁人体健康。尽管埃及、巴西、中国、伊朗、波兰、塞尔维亚、土耳其和墨西哥等国已有相关研究报道，但在加纳乃至整个西非地区，针对市场销售罐头鱼产品中PTEs的系统性监测、污染来源解析以及基于实际浓度的定量健康风险评估研究尚属空白。尤其是在加纳当地市场缺乏有效的PTEs监管限值强制执行机制背景下，开展此类研究显得尤为迫切。为此，研究人员在加纳库马西市的Ayigya市场展开了针对性调查，相关成果发表在《Food Chemistry Advances》上。
为评估加纳库马西Ayigya市场罐头鱼产品的安全性，研究人员从该市场随机购买了100个罐头鱼样品，涵盖鲭鱼、沙丁鱼、 Pil鱼和金枪鱼四种常见品牌。样品经严格清洗后，采用硝酸-高氯酸-硫酸混合酸进行湿法消解，利用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）技术精确测定九种PTEs（As, Cd, Cu, Cr, Pb, Mn, Hg, Ni, Zn）的浓度。通过估计每日摄入量（EDI）、危害商（HQ）、危害指数（HI）及目标致癌风险（TCR）模型评估成人和儿童经口摄入的健康风险。运用主成分分析（PCA）和皮尔逊相关性分析等多元统计方法解析PTEs的潜在富集来源。
3.1. 潜在毒性元素浓度
研究人员检测了100个罐头鱼样品中9种PTEs的含量，并与最大允许限值（MPL）进行比较。所有被测PTEs的平均浓度均显著低于相应的安全标准限值（p < 0.05）。具体而言，砷（As）浓度范围为0.001-0.066 mg/kg，均值0.037 mg/kg；镉（Cd）为0.000-0.002 mg/kg，均值0.001 mg/kg；铅（Pb）为0.001-0.100 mg/kg，均值0.005 mg/kg；铬（Cr）为0.010-0.046 mg/kg，均值0.021 mg/kg；汞（Hg）为0.000-0.013 mg/kg，均值0.004 mg/kg；镍（Ni）为0.001-0.051 mg/kg，均值0.023 mg/kg；铜（Cu）为0.002-0.823 mg/kg，均值0.190 mg/kg；锰（Mn）为0.005-0.333 mg/kg，均值0.034 mg/kg；锌（Zn）为0.101-0.694 mg/kg，均值0.304 mg/kg。统计分析显示，不同品牌及保存介质（油、盐水、番茄酱）对PTEs浓度有显著影响，表明加工方法和介质类型可能影响元素的富集程度。与其它国家的研究数据相比，本研究测得的PTEs浓度普遍较低。
3.2. 健康风险评价
3.2.1. 估计每日摄入量
计算了成人和儿童通过食用罐头鱼对9种PTEs的估计每日摄入量（EDI）。所有PTEs的EDI值均远低于其相应的口服参考剂量（RfD）。儿童的各PTEs的EDI值普遍高于成人，表明儿童可能面临相对较高的暴露风险，这与其体重较轻、器官发育未完全及可能更高的摄入频率有关。
3.2.2. 非致癌风险
通过危害商（HQ）和危害指数（HI）评估非致癌风险。结果显示，所有PTEs对成人和儿童的HQ值均小于1（HQ < 1）。所有PTEs加和产生的HI值也均小于1（HI < 1）。这表明，在当前检测的PTEs浓度水平下，食用来自Ayigya市场的罐头鱼对成人和儿童不会产生明显的非致癌健康风险。
3.2.3. 致癌风险
评估了砷（As）、镉（Cd）、铬（Cr）和铅（Pb）这几种具有致癌性PTEs的致癌风险（CR）及总致癌风险（TCR）。计算得到的个体CR和总TCR值均在可接受的风险水平范围内（TCR < 10-4）。儿童的TCR值（1.27E-05）略高于成人（2.73E-06），但仍低于通常认为需要关注的风险阈值（10-4至10-6）。这表明，通过食用这些罐头鱼产品导致癌症的风险极低。
3.3. 皮尔逊相关性
皮尔逊相关性分析揭示了PTEs之间的关联。砷（As）与镉（Cd）、镍（Ni）、锌（Zn）呈中度正相关。铜（Cu）与铅（Pb）表现出强正相关（r = 0.890）。这些相关性提示某些PTEs可能存在共同的污染来源或富集途径，例如水生环境背景、农业污染径流，或加工包装过程中的迁移。
3.4. 主成分分析
主成分分析（PCA）提取了三个主要因子，累计解释了64.6%的总方差。因子1（方差贡献率27.1%）与As、Cd、Hg、Ni、Zn呈较强正相关，可能反映了环境背景或农业来源的污染。因子2（方差贡献率22.3%）主要与Cu和Pb强相关，暗示其来源可能与罐头内衬、加工设备或包装材料有关。因子3（方差贡献率15.2%）与Mn和Zn呈负相关，可能指示了水生沉积物来源或营养元素相关的共转运机制。
本研究系统评估了加纳库马西Ayigya市场常见罐头鱼产品中9种潜在毒性元素的污染水平、来源及健康风险。研究结果表明，所检测的所有PTE浓度均低于国际或相关标准的最大允许限值。健康风险评价显示，无论是非致癌风险还是致癌风险，对于经常食用这些罐头鱼的成人和儿童群体而言，均处于可接受的低风险水平。多元统计分析提示，PTEs的富集可能来源于鱼类生长的水生生态系统、加工设备以及罐头包装材料。尽管当前风险较低，但研究发现污染模式存在品牌和来源依赖性，因此强调持续监测、加强食品安全意识以及完善本地市场监管至关重要，以确保罐头产品，特别是作为重要蛋白质来源的罐头鱼产品的安全性。这项研究填补了西非地区罐头鱼产品PTE污染系统性研究的空白，为加纳制定国家食品安全法规和保护消费者权益提供了重要的区域基线数据和政策参考依据。研究的局限性包括采样范围局限于单一市场，未来研究可扩大地理范围和样本量，并考虑元素形态分析、更本地化的暴露参数以及其它污染物（如真菌毒素）的综合评估，以更全面反映罐头食品的质量安全状况。
