有机锡在食用褐藻裙带菜中的生物富集和生物降解规律研究

Organotin compounds,which can lead to imposex in some marine organisms even at extremely low concentrations, is one of the most toxic chemicals introduced into marine environments by human activities. Organotin compounds can enter the human food chain through human consumption of macro- or micro- algae directly, or through the marine food chain indirectly. Either way, macroalgae play an important role in bioaccumulation and biodegradation of organotin compounds. In this study, the edible brown macroalga Undaria pinnatifida is used as algal material, and the most toxic TBT and TPT as well as their degradation products are used as indicators. This study aims to 1) investigate the spatial and temporal variations of organotin compounds in the alga as well as their impact factors throughout the cultivation period; 2) clarify bioaccumulation and biodegradation of TBT and TPT in the alga through micro-environments simulation culture experiments; 3) reveal the effects of processing methods on biodegradation of TBT and TPT in algal products by monitoring TBT and TPT as well as their degradation products contents. These results can provide complete monitoring data of organotin compounds in U. pinnatifida in the process from algal cultivation to algal processing. These results are not only expected to prived a basis for bioaccumulation and biodegradation of organotin compounds in macroalgae, but also expected to provide a basis for safety assessment of organotin compounds in macroalgae and their products.

有机锡化合物是迄今为止由人为活动引入海洋环境中的毒性最大的化学物质之一，极低浓度下即可导致海洋动物发生性畸变。有机锡可以通过人类对大型海藻或微藻的消费直接进入或通过海洋食物链间接进入人类食物链。无论哪种途径，大型海藻都是对有机锡进行生物富集和生物降解的重要的一环。本项目以大型食用褐藻裙带菜作为实验材料，以毒性最强的三丁基锡（TBT）和三苯基锡（TPT）及其降解产物作为指标，调查养殖过程中有机锡在裙带菜中的时空变化规律及其影响因素；通过室内海洋微环境模拟培养实验，阐明TBT和TPT在裙带菜中的生物富集和生物降解规律；通过裙带菜各类加工品中TBT和TPT及其降解产物的含量的变化，阐明加工对裙带菜中有机锡的降解的影响。本研究对海藻产品中有机锡的调查实现了从海藻养殖到加工的全程动态监控，更填补了有机锡在大型海藻中的生物富集和生物降解规律研究的空白，为开展和丰富海藻中有机锡安全评估提供了直接的依据。

有机锡化合物是迄今为止由人为活动引入海洋环境中的毒性最大的化学物质之一。有机锡可以通过人类对海藻产品的消费直接进入或通过海洋食物链间接进入人类食物链。无论哪种途径，大型海藻都是对有机锡进行生物富集和生物降解的重要的一环。然而，大型食用海藻对有机锡的生物富集和生物降解规律研究尚存诸多空白。. 本项目基于LSE-GC-PFPD方法，建立了大型食用褐藻裙带菜中8种有机锡化合物（TPT、DPT、MPT、TeBT、TBT、DBT、MBT和DMT）同时提取和测定的方法。有机锡化合物浓度在25、50、100 μg/L三个水平下，8种有机锡化合物的平均加标回收率为72.22%~116.39%，相对标准偏差为0.6%~11.09%，以三倍信噪比计算8种有机锡化合物的检出限为0.01~0.033 mg/kg，说明该方法准确、可靠。. 在青岛胶州湾养殖裙带菜中检测到了DMT、TPT及其降解产物DPT和MPT共4种有机锡化合物，其含量具有明显的时空分布规律。DMT和TPT在藻体生长期主要富集于叶片中上部位，在藻体成熟期主要富集于固着器和孢子叶部位。藻体对TPT的降解主要发生在叶顶端部位。. 裙带菜对TPT和TBT的富集和降解因藻体的生长阶段、培养液中有机锡的初始浓度，以及有机锡的供给方式而异。裙带菜对有机锡的富集能力幼体期最强，生长盛期次之，成熟期最弱。培养液中有机锡的初始浓度越高，且在连续供给条件下，藻体内的富集量越大。裙带菜对有机锡的降解能力幼体期最强，成熟期次之，生长盛期最弱。藻体内降解产物的含量随着培养液中有机锡的初始浓度升高和连续供给而增加。裙带菜对TPT的富集能力和降解能力大于TBT。. 加工方式和贮存方式对裙带菜制品中的有机锡的种类和含量影响显著。淡干加工可促进藻体内的TPT降解为MPT，盐渍加工次之，冷冻加工则不具备这样的效果。常温遮光贮存比冷冻遮光贮存更有利于TPT的降解。柄和孢子叶中的有机锡种类和含量比叶片更少、更低。. 根据联合国FAO和世界卫生组织规定，TPT的每日允许摄取量（ADI）为0.5μg /kg体重 /day。以体重60kg计算，每日鲜藻摄取量在1.7kg以下时，其中的TPT含量均在每日允许摄取量（30μg）以内，可以保障食用安全性，且柄部的食用安全性高于叶片和孢子叶。