中国污染地区散养鸡蛋中的汞分配情况及其膳食暴露风险

《Food and Chemical Toxicology》:Mercury partitioning and dietary exposure risk in free-range eggs from China's polluted regions

【字体: 时间:2026年02月28日 来源:Food and Chemical Toxicology 3.5

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  本研究检测中国六个污染地区自由放养鸡蛋中总汞(THg)和甲基汞(MeHg)含量,发现蛋清汞浓度最高且与总汞强相关(r=0.90),60%样本超国标,采矿区风险显著高于其他地区,儿童摄入风险最高,提示需针对性监测以保护脆弱群体。

  
冉玉林|郭晓玲|李雪|王磊|刘阳|姚学科|高林海|王中华
公共卫生学院,教育部环境污染监测与疾病控制重点实验室,贵州医科大学,贵阳,561113,中国

摘要

本研究从中国受污染地区收集了散养鸡蛋,重点关注历史遗留的汞矿区。对鸡蛋的四个部分(蛋白、蛋黄、蛋膜和蛋壳)中的总汞(THg)和甲基汞(MeHg)进行了定量分析。总汞浓度范围为1.39至90.76 μg/kg(湿重),甲基汞浓度范围为0.74至40.56 μg/kg(湿重)。虽然大多数样本符合中国的食品安全标准(50 μg/kg(湿重)),但来自矿区的鸡蛋始终超过这一阈值。汞在鸡蛋中的分布顺序为:蛋白 > 蛋黄 > 蛋膜 > 蛋壳。蛋白中的汞浓度与整个鸡蛋中的汞浓度呈高度相关(ρ = 0.90),表明蛋白是一种可靠的、非侵入性的汞污染生物标志物。健康风险评估显示,通过食用鸡蛋摄入的汞量通常处于安全范围内(HQ < 1)。然而,在汞矿区的暴露风险显著高于其他地区。进一步的饮食暴露比较显示,成人通过鸡蛋摄入的汞量低于通过大米摄入的汞量,而儿童则更高。这些发现表明,在汞矿区,散养鸡蛋是汞暴露的一个重要途径,强调了针对脆弱人群(尤其是农村儿童)实施有针对性监测策略的必要性。

引言

鸡蛋富含高质量的蛋白质、氨基酸和其他必需营养素,是人类重要的膳食蛋白质来源(Cherian, 2009; Puglisi and Fernandez, 2022)。中国是全球最大的鸡蛋生产国,年产量约为3000万吨,同时也是全球十大鸡蛋消费国之一(Yang et al., 2018)。在农村地区,通常由后院家禽饲养的散养鸡蛋被广泛食用,并被认为比商业笼养鸡蛋更有营养(Chen et al., 2023)。然而,与在受控环境中饲养的笼养鸡不同,散养鸡直接接触土壤、灰尘、水和植被,而这些是重金属吸收和生物积累的常见途径(Grace and MacFarlane, 2016; Leibler et al., 2018; Xu et al., 2023; Zariff et al., 2019)。重金属暴露会对家禽健康造成各种不良影响(Anene et al., 2023; Chen et al., 2024; Shang et al., 2025)。在这些金属中,汞(Hg)因其对含巯基蛋白质的强烈亲和力而受到特别关注,这促进了其在禽蛋中的转移和积累(Wang et al., 2024)。因此,鸡蛋越来越被认为是环境汞污染的一种经济高效、非侵入性的生物指示物(Lee et al., 2020; Mallory and Braune, 2018; Wang et al., 2023)。
汞是一种全球分布广泛、持久存在且毒性极高的污染物,对生态和人类健康构成严重威胁(Kumar et al., 2024)。人类活动如煤炭燃烧、水泥生产、黄金冶炼和汞矿开采显著增加了汞的排放量,使大气、水体和陆地中的汞含量比工业化前增加了大约3到5倍(Beckers and Rinklebe, 2017; Driscoll et al., 2013; Zhang et al., 2015)。自1971年以来,中国一直是人类汞排放的最大来源国,汞排放量一直稳步上升,直到2013年之后才开始下降(Qiu et al., 2025)。无机汞(IHg)是主要的排放形式,可以通过微生物甲基化产生更具毒性和生物累积性的甲基汞(MeHg),后者通过食物链进一步放大(Driscoll et al., 2013; McNutt, 2013)。长期暴露于甲基汞与不可逆的神经系统、肾脏、心血管和免疫系统损伤有关,脆弱人群(如儿童、孕妇)的敏感性更高(Balali-Mood et al., 2021; Leal-Nazaré et al., 2024; Yang et al., 2020)。
多个国家报告了鸡蛋中汞含量升高的情况,特别是在矿区,这些地区的汞含量经常超过中国的国家安全标准(Abedi et al., 2023; Guerrini et al., 2024; Xu et al., 2023)。大多数现有研究使用均质化的整个鸡蛋样本来测定鸡蛋中的汞含量(Abedi et al., 2023; Xu et al., 2023),这种方法不仅劳动强度大,还掩盖了汞在鸡蛋不同部分之间的分配模式。尽管一些研究分别分析了蛋白和蛋黄中的汞含量(González-álvarez et al., 2023; Guerrini et al., 2024),但关于蛋壳或蛋膜中汞分布的数据仍然很少。此外,虽然已经在野生鸟类鸡蛋(例如木鸭、Audouin's gull)中广泛研究了汞的分配情况(Kennamer et al., 2005; Morera et al., 1997),但由于饮食和营养水平的差异,这些模式可能无法直接应用于家鸡。尽管Peterson et al.(2017)报告了某些鸟类物种中蛋壳和蛋内汞含量之间的条件相关性,但家鸡鸡蛋中汞在各部分之间的分配程度与整体鸡蛋污染程度的关系仍不清楚。
因此,本研究通过量化来自中国六个具有不同污染类型的代表性地区的散养鸡蛋中的总汞(THg)和甲基汞(MeHg),实现了三个关键目标:1)描述不同污染地区鸡蛋中汞污染的程度并评估相关的饮食健康风险;2)阐明总汞和甲基汞在四个鸡蛋部分(蛋白、蛋黄、蛋膜、蛋壳)中的分配模式;3)验证单个鸡蛋部分作为监测鸡蛋总汞污染的可靠代理指标的实用性。

研究区域

研究区域

2023年7月19日至8月1日期间,从中国多个受污染影响的代表性地区随机收集了散养鸡蛋。六个采样点位于受污染区域,包括陕西咸阳(XY)、河北石家庄(SJZ)、贵州贵阳(GY)、广东广州(GZ)、贵州吴川(WC)和贵州丹寨(DZ)。同时,还从新疆 Emin(EM)收集了作为对照的鸡蛋。每个采样点获得了10个鸡蛋,储存在4°C下,并立即运输到实验室。

鸡蛋中汞污染的特征

总汞的平均浓度范围为4.80至50.11 μg/kg(湿重)(图2A)。最低浓度出现在EM背景区域,而最高浓度出现在DZ和WC地区。在这两个地区,60%的样本超过了中国的国家食品安全标准(50 μg/kg(湿重),GB 2762-2024《食品中污染物国家安全标准限值》)。DZ和WC是贵州省著名的汞矿区。由于历史上的汞矿开采活动,

结论

本研究全面评估了中国多个地区散养鸡蛋中的汞污染情况,重点关注历史遗留的汞矿区。WC和DZ地区的鸡蛋中总汞和甲基汞含量升高,60%的样本超过了国家安全标准,而非矿区地区的鸡蛋虽然含量较低但仍可检测到,反映了广泛的人为汞污染。汞在鸡蛋中的积累遵循以下一致的模式:蛋白 > 蛋黄 > 蛋膜 > 蛋壳,其中甲基汞

作者贡献声明

冉玉林:撰写 – 审稿与编辑,撰写 – 原稿,可视化,资源获取,调查,数据分析,数据管理。郭晓玲:撰写 – 审稿与编辑,可视化,资源获取,调查,数据分析,数据管理。李雪:方法学研究,调查,数据分析。王磊:可视化,方法学研究,调查。刘阳:可视化,数据管理。姚学科:方法学研究,调查。高林海:调查,数据分析。王中华:

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。

致谢

本研究得到了中国国家自然科学基金(编号:42273008;42363001)的支持。我们感谢所有参与本研究的作者和研究人员。同时,我们也衷心感谢编辑和审稿人的宝贵意见和建议。
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