地域对南美白对虾矿物元素和稳定同位素指纹的影响及机制

Elemental profiling and stable isotope analysis have been proved to be a useful method to trace the geographic origin of aquatic products. However, more studies related to mechanism of change of elemental profiling and stable isotope composition in aquatic species according to regions are needed to refine the technology and ensure the stability and reliability of the method. In the present study, both elemental profiling and carbon and nitrogen stable isotope analysis will be carried out to answer several key issues in study related to traceability of Pacific white shrimp (Litopenaeus Vannamei): How the elemental profiling and carbon and nitrogen stable isotopes in Pacific white shrimp change according to seasons and regions? How shrimp from different regions could be separated based on the elements and isotope ratios? Relationship of elemental profiling and stable isotopes of shrimp and that of water (the shrimp cultured in) and feed used to grow the shrimp will be investigated. Mechanism of metal uptake and trend of change of stable isotope will be investigated by lab-scale culture experiment. Results from the present study will provide a systematic reference for the establishment of the traceability system for aquatic products in China.

综合运用矿物元素指纹分析技术和稳定同位素指纹分析技术已被初步证实可判别水产品产地，然而尚需更深入探讨地域对水产品矿物元素和稳定同位素指纹的影响和机制，为技术的完善提供理论依据，保障方法的稳定性和可靠性。本项目以南美白对虾为研究对象，采用矿物元素指纹分析和碳氮稳定同位素分析、池塘养殖现场研究与实验室研究相结合，查明对虾矿物元素和碳氮同位素随季节、地域的变化规律，通过多元统计学分析方法计算各矿物元素和同位素指标的地域判别强度，确定对虾矿物元素和同位素与其生长水环境和所食饲料的相关性，查明对虾在变更生长环境和饲料后，其矿物元素和同位素指纹的变化机理。本研究将为南美白对虾产地追溯技术的建立提供科学理论支撑，对促进我国水产品安全追溯体系的建立和完善具有重要意义。

综合运用矿物元素和稳定同位素指纹分析技术已被初步证实可判别水产品产地，然而尚需更深入探讨地域对水产品矿物元素和稳定同位素指纹的影响和作用机制，为技术的完善提供理论依据，保障方法的稳定性和可靠性。本项目以南美白对虾为研究对象，采用矿物元素指纹和碳氮稳定同位素分析、养殖现场研究与实验室研究相结合，研究了地域、盐度和饲料对南美白对虾矿物元素和同位素指纹的影响，以及变更生长环境后南美白对虾同位素指纹的变化规律。确定了对虾矿物元素和同位素与其生长水环境和所食饲料的相关性。通过多元统计学分析方法，计算了各矿物元素指标在同一国家不同区域以及不同国家两个尺度上的地域判别强度。水产品追溯技术的建立主要包括对不同产地、不同方式养殖（野生和养殖、有机养殖和普通方式养殖）以及不同种类水产品的鉴别。本研究发现：南美白对虾肌肉的碳氮同位素值与其食物源显著相关，碳氮稳定同位素分析在区分不同方式养殖对虾方面更有效；高盐度养殖对虾的碳同位素值较高，且海淡水养殖对虾肌肉中稀土元素含量差异较大；不同产地养殖南美白对虾表现出一定的地域分布特点，但矿物元素指纹分析对大尺度来源样品分析的准确性高于小尺度来源样品。利用判别分析建立南美白对虾的地域判别模型，判别分析和交叉检验错误率较低。但将模型用于新样品的来源判别时，错误率提高，这主要是由于对虾肌肉矿物元素受养殖环境和饲料等多种因素影响。本研究对虾肌肉中Co、Cu、As、Zn、Fe和Ba元素受饲料影响较大。本研究的开展为南美白对虾产地追溯技术的建立提供了科学理论支撑，对促进我国水产品安全追溯体系的建立和完善具有重要意义。. 通过本项目支持，发表SCI论文5篇，中文核心论文1篇。在项目实施过程中共有3名硕士研究生、1名博士研究生和2名本科生参加相关工作。本项目的开展促进了与世界自然基金会和奥本大学相关学者的合作，共同发表论文1篇，且后续合作仍在开展。各项指标均已完成申请书的预期目标。