南极磷虾中氟在贮藏过程中的迁移、转化规律及其生物学毒性评价

摘要

南极磷虾（Euphausia superba）生活在遥远的南极海域，储量巨大，营养丰富，其开发利用无疑是缓解人口增加和优质蛋白短缺这一矛盾的有效途径。然而，高氟一直是限制南极磷虾产业发展的一个重要因素。本文针对南极磷虾中氟在不同贮藏条件下的迁移转化及毒性问题，模拟南极磷虾加工利用的贮藏条件，研究冷冻、冷藏和常温条件下南极磷虾中氟的迁移转化规律，并从食品安全性毒理学评价程序角度研究南极磷虾中氟的毒性效应。为有效控制南极磷虾中氟迁移转化，进一步认识氟的毒性，提高对南极磷虾资源的商业开发，具体研究内容如下： 1.南极磷虾贮藏过程中氟的迁移规律研究 为研究不同贮藏方式对南极磷虾中氟迁移的影响，将采捕后的南极磷虾分别暴露在常温（20℃）12h、冷藏（4℃）28h和冷冻（-20℃，-40℃，-80℃）6个月，常温每隔2h、冷藏4h、冷冻1个月测定其各个组织（头胸、尾、外壳、肌肉）中的总氟含量。南极磷虾在常温（20℃）12h、冷藏（4℃）28h和冻藏（-20℃，-40℃，-80℃）6个月过程中，虾头和虾尾中氟含量均没有显著性变化；而虾壳中氟含量在常温（20℃）12h、冷藏（4℃）28h和冻藏（-20℃，-40℃）6个月过程中显著降低，且温度越低降低幅度越小；-80℃冻藏6个月中氟含量没有显著性变化，低温冻藏有效控制了氟含量迁移变化。虾肉中氟含量在各个贮藏温度下均有显著性增加，温度越高增加幅度越高，且三个冻藏温度之间氟含量变化具有显著性差异，低温可以有效控制氟含量上升，贮藏条件对氟的迁移有影响。贮藏条件与南极磷虾的品质变化息息相关，说明氟的迁移与品质变化有很大的相关性。 2.南极磷虾品质变化对氟迁移转化的影响 为研究品质变化对南极磷虾中氟形态转化的影响，将采捕后的南极磷虾分别暴露在常温（20℃）12h、冷藏（4℃）28h和冷冻（-20℃，-40℃，-80℃）6个月，常温每隔2h、冷藏4h、冷冻1个月测定其品质指标T-VBN、TBARS和其中的游离氟、总氟含量。TVB-N值随着时间增加而增加，且温度越高，增长速率越快，常温10h，冷藏28h达到规定限制30 mg/100g，而冷冻（-20℃，-40℃，-80℃）6个月，其TVB-N均未超过海虾中的规定限值。TBARS值在冻藏（-20℃，-40℃，-80℃）6个月中一直升高，而在常温（20℃）8h，冷藏（4℃）20h后，其值超过1 mg MDA/kg，之后进一步氧化使其值下降。南极磷虾在冷冻（-20℃，-40℃，-80℃）、冷藏（4℃）和常温（20℃）下6个月、28h和12h后，其总氟含量几乎不发生变化，但游离态氟含量均增高，游离氟含量变化与TVB-N和TBARS的变化呈明显的正相关，说明南极磷虾的品质变化对其氟的形态转化有较大的影响。 3.南极磷虾中氟被ICR系小鼠摄入后的毒性研究 为了从食品安全的角度评价南极磷虾中氟的毒性，依照食品安全性毒理学评价程序（GB15193.1-2003），以ICR小鼠作为实验动物，通过急性毒性试验确定氟的LD50为177.83mg/kg。用1/5的LD50进行30d喂养试验，结果表明南极磷虾中氟未引起小鼠外观上的改变；不同组小鼠的各个组织中氟含量均有显著性差异，各个组织（肝、肾、骨骼、肌肉、血液）对氟均有不同程度富集，氟在肝脏中含量为0.31-2.08mg/kg，肾脏中为1.22-1.72mg/kg，骨骼中为19.04-100.74mg/kg，肌肉中为0.83-5.24mg/kg，血液中为0.83-2.87mg/L，尿液中为7.06-46.73mg/L；骨骼和尿液中氟含量随着时间显著性增加，主要的富集组织为骨骼，且随着摄食的氟含量增加而增多，并有较多的氟通过尿液排出。切片分析发现南极磷虾中的氟引起了肝脏、肾脏组织细胞病变和骨骼的滑膜损伤。免疫组化定量发现三组中的软骨COLIXA3蛋白表达量有显著差异，分别为空白组为539.93±105.10，磷虾组为2667.5±651.32，氟化钠组为11440±2256.38，氟引起了骨骼中软骨COLIXA3蛋白的表达量上升。综上表明，南极磷虾中氟对小鼠虽然不构成明显的急性中毒症状，但对肝脏、肾脏和骨骼造成一定的损伤，长期摄入将会具有潜在的氟中毒风险。

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引言

1.南极磷虾贮藏过程中氟的迁移规律的研究

2.南极磷虾品质变化对氟迁移转化的影响

3.南极磷虾中氟被ICR系小鼠摄食后的生物毒性研究

第一章 绪论

1.1 南极磷虾简介

1.2 南极磷虾资源利用

1.3 南极磷虾资源利用的不利因素

第二章 南极磷虾贮藏过程中氟的迁移规律研究

2.1 材料与方法

2.2 结果与讨论

2.3 本章小结

第三章 南极磷虾品质变化对氟迁移转化的影响

3.1 材料与方法

3.2 结果与讨论

3.3 本章小结

第四章 南极磷虾中氟被ICR系小鼠摄食后的生物毒性研究

4.1 材料与方法

4.2 结果与讨论

4.3 本章小结

第五章 总结与展望

参考文献

致谢

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