巴西东南部濒危天使鲨肌肉中金属与类金属污染评估及人类健康风险分析

《Frontiers in Toxicology》：Danger on the plate: human health risks derived from the consumption of angular angelshark (Squatina guggenheim) meat in southeastern Brazil

本研究首次系统评估了巴西里约热内卢海域濒危物种角天使鲨肌肉组织中20种金属/类金属污染水平，发现砷含量超出巴西卫生监管局限量4倍，并通过靶标危害商数、致癌风险等模型揭示其对婴幼儿等敏感人群的显著健康风险，为濒危物种保护与海产品安全监管提供关键数据支撑。

　　

研究背景与意义

角天使鲨作为栖息于巴西东南部大陆架的濒危底栖鲨鱼物种，其生存正面临兼捕渔业和栖息地退化的双重威胁。尽管该物种已被列入保护名录，但局部地区的非法规捕现象依然存在，导致其肌肉组织可能通过食物链进入人类消费渠道。本研究首次对里约热内卢海岸捕获的角天使鲨肌肉组织进行系统性污染评估，检测包括银、砷、镉、汞等20种金属/类金属含量，并采用多维度健康风险模型评估其食用安全性，为制定濒危物种保护和公共卫生政策提供科学依据。

样本采集与分析方法

研究团队在2018年至2019年间从里约热内卢沿岸的渔业登陆点收集了31尾角天使鲨样本。每条样本均记录性别、生命阶段、总体重和总长度等生物形态计量数据。采用电感耦合等离子体质谱分析金属/类金属含量，其中甲基汞通过气相色谱-冷原子荧光光谱法单独测定。所有浓度数据均转换为湿重基准以便与国际标准比较，并采用78%含水量进行换算。

金属与类金属污染特征

分析结果显示，角天使鲨肌肉中砷的平均浓度达4.42±5.25 mg/kg，最高个体超标25倍，显著超过巴西国家卫生监督局规定的1.0 mg/kg限值。而镉、总汞、甲基汞和铅的浓度分别为0.005±0.001 mg/kg、0.12±0.13 mg/kg、0.10±0.12 mg/kg和0.12 mg/kg，均未超出法定限值。特别值得注意的是，本研究首次报道了该物种肌肉中银、钴、铷、钛等技术关键元素的基线浓度，其中铷含量高于圣保罗海域同种个体，钛浓度低于马拉尼昂州的护士鲨数据。

元素间相互作用机制

通过斯皮尔曼相关性分析发现，总长度与汞、硒呈显著正相关，揭示出随个体生长产生的生物蓄积效应。更关键的是发现硒与汞的摩尔比达10.39:1，甲基汞场景下升至11.43:1，表明确切存在的硒拮抗保护机制。这种保护作用源于硒与汞形成稳定的硒化汞复合物，降低汞的生物可利用性。同时，铜、锌与汞系元素也呈现稳定摩尔比，暗示这些必需元素可能通过竞争结合位点或诱导金属硫蛋白合成来减轻汞毒性。

健康风险量化评估

采用美国环境保护署推荐模型进行风险评估发现，所有年龄组在每周摄入1次的情况下，砷的估计每日摄入量就超过安全限值。婴幼儿群体对甲基汞暴露尤为敏感，其靶标危害商数最高达59.40。当采用10%无机砷转化率假设时，危害指数在每周5次摄入场景下飙升至273.8，显示极高风险水平。致癌风险评估表明，即使最低暴露频率下，所有年龄组无机砷的致癌风险值均突破10^-5的安全阈值。

监管建议与研究展望

本研究建议巴西监管机构将角天使鲨纳入区域污染物监测计划，并建立针对不同人群的差异化消费建议。未来研究需扩大采样时空范围，采用砷形态分析技术精确量化无机砷含量，同时关注技术关键元素的累积效应。此外，需统一风险评估中致癌风险与总致癌风险的计算标准，避免术语混用导致的评估偏差。

结论

角天使鲨肌肉中金属污染对人类健康构成显著威胁，特别是砷和甲基汞对婴幼儿等敏感人群的风险尤为突出。虽然硒汞拮抗效应存在一定保护作用，但无法抵消多种污染物的协同毒性。研究结果强调需要加强濒危物种保护与海产品安全的协同监管，并建立针对特定人群的风险沟通策略。