在地中海渔场采用IMTA系统养殖的生物体内的金属成分：风险与效益评估

《Aquaculture》：Metal in organisms cultivated in IMTA systems at Mediterranean Fish Farms: risk and benefit assessment

　　本研究通过对比养殖与自然种群的重金属积累，评估整合多营养级水产养殖（IMTA）系统中 mussel、珍珠贝和海月水母的安全性，发现除锌外其他元素均符合欧盟标准，证实IMTA安全可行。

　　这项研究探讨了在综合多营养级水产养殖（IMTA）系统中养殖的几种生物体内重金属和微量元素的积累情况，并将其与自然种群中的情况进行了比较。研究对象包括贻贝（*Mytilus galloprovincialis*）、珍珠贝（*Pinctada radiata*）以及海参（*Holothuria poli*），这些生物通常在IMTA系统中作为共生养殖物种。研究还开展了一项现场的去污染实验，以评估IMTA系统对这些生物体内重金属和微量元素浓度的影响。

IMTA系统被认为是可持续水产养殖的一种方法，它能够减少废弃物并提高养殖的经济收益。在这一系统中，不同营养级的生物共同生长，从而实现对水体中碳和氮的高效利用。例如，贻贝和海参等生物能够摄取浮游植物和有机物质，但同时也可能积累来自鱼养殖设施的其他物质，如重金属。这些生物因其体内金属浓度能够反映周围环境的状况，而被广泛认为是环境重金属污染的生物指示器。因此，研究它们在IMTA系统中的重金属积累情况，不仅有助于评估该系统的环境影响，也为食品安全和人类健康风险评估提供了重要依据。

在IMTA系统中，贻贝和珍珠贝通常采用传统的养殖方法，如长线和贝篮。而海参则放置在鱼笼下方，以利用鱼类排泄物中的营养物质。然而，这种养殖方式也引发了对重金属污染的担忧。欧盟法规规定，贻贝养殖者必须对其产品进行微生物污染检测，如果检测结果超出安全限值，贻贝需要转移到清洁水域进行净化。基于这一框架，本研究尝试应用类似的方法对贻贝进行去污染处理，以评估其体内重金属浓度的变化。

研究结果表明，自然种群中的贻贝体内金属和微量元素的浓度普遍高于IMTA系统中养殖的贻贝，但所有检测结果均未超过欧盟设定的监管限值，除了锌（Zn）。对于珍珠贝，来自两个自然种群的样本显示出最高的金属和微量元素浓度，其中生物体与沉积物接触时间较长。镉（Cd）和锌（Zn）的浓度在珍珠贝中超过了欧盟的限值，但根据食品安全指数，所有三种生物都被认为是安全的，适合人类食用。这表明IMTA系统不仅能够减少环境污染，还能够保障食品安全，为可持续水产养殖提供了可行的解决方案。

海参作为底栖的沉积物摄食生物，其体内重金属的积累与它们的摄食行为密切相关。由于它们能够通过代谢过程去除重金属，海参被认为是评估沉积物中重金属污染的理想生物指标。然而，目前欧洲及希腊的食品安全法规尚未针对海参制定具体的食用标准。因此，研究其在IMTA系统中的重金属积累情况，不仅有助于理解其对环境的适应能力，也为建立相应的食品安全规范提供了科学依据。

此外，研究还关注了IMTA系统对食品安全的影响。尽管IMTA系统的生存和生长已被成功记录，但欧盟禁止食用来自粪便喂养的生物。因此，目前IMTA产品的消费尚未被允许，相应的食品安全法规也尚未建立。然而，本研究的结果表明，IMTA系统中养殖的贻贝和海参并未对人类健康构成威胁，其体内的金属浓度均在安全范围内。这一发现为IMTA系统的商业化和食品安全法规的制定提供了重要的支持。

研究的主要目标包括：（1）确定不同地点和物种对贻贝、珍珠贝和海参体内重金属积累的影响；（2）评估去污染过程对这些生物体内重金属浓度的影响；（3）利用不同方法开发的食品安全指数，分析这些IMTA生物的食用对人类健康的风险和益处。通过这些研究，科学家们能够更全面地了解IMTA系统的生态效益和经济潜力，同时也能够为相关政策的制定提供科学依据。

研究过程中，样本的采集和预处理是关键环节。为了确保数据的准确性和代表性，研究人员在IMTA系统和自然种群中分别采集了样本。对于贻贝和珍珠贝，样本来自养殖设施附近的区域，而海参样本则来自不同地点。在去污染实验中，研究人员对贻贝进行了特定的处理，将其转移到流经水箱中，以观察其体内重金属浓度的变化。这些样本的采集和处理方法确保了研究结果的可靠性，同时也为后续的分析提供了坚实的基础。

研究结果表明，不同地点的元素浓度在三种生物中存在显著差异。贻贝体内关键元素的浓度包括镁（Mg）、钠（Na）、钙（Ca）和磷（P），其浓度范围分别为1879至29,392?mg/kg、13,127至36,307?mg/kg、11,652至31,273?mg/kg，以及3507至37,776?mg/kg。其中，Ag2和NatPopSa地点的浓度最高。珍珠贝体内锌（Zn）和铜（Cu）的浓度也表现出显著差异，其浓度范围分别为133至717.97?mg/kg和2.2至5.4?mg/kg。这些数据不仅揭示了不同地点对生物体内元素浓度的影响，也为进一步的分析提供了重要信息。

研究还讨论了IMTA系统的生态和经济价值。IMTA系统通过结合不同营养级的生物，实现了对水体中资源的高效利用，从而提高了养殖的经济收益。此外，IMTA系统能够减少废弃物，降低对环境的污染，因此被认为是可持续水产养殖的一种创新方法。然而，尽管IMTA系统的生态效益已被广泛认可，其在食品安全方面的研究仍相对较少。因此，本研究的成果对于推动IMTA系统的商业化和建立相应的食品安全法规具有重要意义。

最后，研究总结了IMTA系统在食品安全方面的潜力。尽管欧盟目前尚未允许IMTA产品的商业化，但研究结果表明，这些产品在重金属污染方面并不构成对人类健康的威胁。特别是IMTA系统中养殖的贻贝，其体内金属浓度低于传统养殖的贻贝，表明其在食品安全方面具有优势。这些发现不仅为IMTA系统的推广提供了科学支持，也为未来的研究和政策制定指明了方向。通过进一步的研究和法规完善，IMTA系统有望成为可持续水产养殖的重要组成部分，为食品安全和环境保护提供双重保障。