饲料中二噁英和多氯联苯在养殖鱼体内转移蓄积规律及其毒物代谢动力学模拟研究

Information on transfer and accumulation of contaminants from feed to farmed fish is essential for appropriate human risk assessment of feed contaminants. The carry-over of dioxins (PCDD/Fs) and polychlorinated biphenyls (PCBs) from feed to tissues are assessed in consumption sized fish. Relative carry-over is assessed in a controlled feeding trial, which provid tissue retention of dietary PCDD/Fs and PCBs. Physiologically based toxicokinetic (PBTK) modeling enables the estimation of tissue and blood contaminant levels based on physiologic parameters as well as compound physicochemical properties. We aim to build a physiologically based PBTK modeling framework to predict residue of PCDD/Fs and PCBs in different exposure levels in fish.

鱼类对二噁英和多氯联苯（PCDD/Fs，PCBs）等持久性有机污染物具有较高蓄积量，养殖鱼消费量的持续增长增加了我国人民对其的暴露风险。饲料是养殖鱼体内PCDD/Fs，PCBs的主要来源之一。本项目拟筛选PCDD/Fs、PCBs含量不同的商品渔用配合饲料，以在我国消费量大且对居民污染物摄入量贡献高的鱼种为实验对象，通过分析不同饲料暴露水平下鱼体内各组织中PCDD/Fs、PCBs的含量，研究其从饲料到养殖鱼体的转移、蓄积和代谢规律。进而开发建立适用于鱼类的生理毒物代谢动力学模型（PBTK），用以推测PCDD/Fs和PCBs在鱼体中的残留代谢状况。该研究将有助于加深对PCDD/Fs、PCBs的生物转移规律和代谢特点的科学认识，拓展模型分析在食品安全领域的应用，为评估饲料和鱼类食品中相关污染物限量标准的合理性提供科学依据，对保障鱼类食品安全、保护人民身体健康具有重要实际意义。

多氯联苯(Polychlorinated Biphenyls, PCBs) 是一类人工生产的、具有优良阻燃性和绝缘性的化合物，广泛用于多种工业产品。PCBs同系物中与二噁英类物质结构相似的二噁英样多氯联苯(dioxin like polychlorinated biphenyls, dl-PCBs) 具有强毒性人体主要通过膳食暴露于dl-PCBs，在各类膳食中，鱼类的PCBs含量和对TEQ的贡献率都是最大的，其中五氯联苯PCB126对膳食中dl-PCBs总毒性当量（toxic equivalency, TEQ）的贡献率大于80%，对二噁英及其类似物的总TEQ贡献率大于50%。在人工养殖条件下，饲料是鱼类对dl-PCBs暴露的主要途径。.本研究模拟实际养殖条件，选择在我国有高消费量、高污染物富集水平的罗非鱼作为实验对象，研究在实际养殖条件下PCB126通过饲料在养殖食用鱼体内的转移、蓄积和清除规律；验证一房室一级动力学模型对鱼体不同组织中PCB126含量预测的准确性，推导污染物在鱼体内的动力学参数；结合我国各省居民对水产品的消费量推测我国鱼肉和饲料的污染状况；此外，通过逸度（fugacities）分析污染物在鱼体不同组织间的迁移、分布趋势。.结果表明：PCB126在罗非鱼各组织中的蓄积、净化规律有所不同，蓄积期肝脏和血液中污染物呈现快速和平稳蓄积交替现象，肌肉和肾脏中PCB126峰值的出现要晚于肝脏与血液。逸度分析结果表明肝脏可快速蓄积、清除PCB126，并在高浓度污染物刺激下生长以提高蓄积能力；肌肉中污染物的迁移不受暴露时长的影响，清除期污染物由其它组织迁移入肌肉，引起肌肉中污染物含量峰值的延后。由适用于饲料暴露的非线性模型得出了PCB126在鱼体中的清除速率常数、半衰期、同化效率、膳食生物放大系数等动力学参数，推算所得半衰期与实际接近，该模型对肌肉中PCB126的污染水平有很好的预测效果（R2=0.95）。暴露评估结果提示，饲料中二噁英及其类似物的含量低于20 ng TEQ·kg-1 湿重才能使我国水产品消费量最高人群避免每月可耐受摄入量超标。.本研究证实了毒物动力学模型在研究和实际生产中的应用价值，为相关毒物生物蓄积研究方法的优化提供了参考，对我国饲料及鱼肉制品中相关污染物限量值的设定及水产养殖业具有重要参考意义，有利于保障我国食品安全及人民身体健康。

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