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崂山绿茶脱除胶州湾蛤蜊体内镉的研究



全 文 :崂山绿茶脱除胶州湾蛤蜊体内镉的研究
张双灵 1,2 张 忍 1,2 张 堃 1,2 张玉娜 3 赵宏坤 1,2
(1青岛农业大学食品科学与工程学院 山东青岛 266109
2山东省肉类食品质量控制工程技术研究中心 山东青岛 266109
3青岛农业大学分析测试中心 山东青岛 266109)
摘要 目的:采用崂山绿茶冲泡液结合海水暂养脱除蛤蜊体内的镉。方法:将蛤蜊分为对照、A、B、C 4 组,在 4L
海水中分别加入 0,100,150,200 mL 绿茶冲泡液暂养,用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)测定镉含
量。 结果:3 组暂养的蛤蜊在 0~20 d 内,蛤蜊各部位的镉含量都明显下降;在 25~30 d 内,镉含量呈上升的趋势。
其中鳃和内脏团镉含量下降最明显,20 d 时达到最低值;斧足、外套膜、闭壳肌在 25 d 时达到最低值。 相同暂养
时间,C 组镉含量最低,B 组其次。 结论:崂山绿茶冲泡液结合海水暂养能够有效脱除蛤蜊体内的镉,暂养时以
加入 100~150 mL 崂山绿茶冲泡液为宜,暂养时间 20~25 d。
关键词 镉; 蛤蜊; 绿茶; 脱除
文章编号 1009-7848(2014)08-0174-06
蛤蜊,软体动物,壳卵圆形,淡褐色,其肉质鲜
美,营养全面,高蛋白、低脂肪,被称为“天下第一
鲜”、“百味之冠”。蛤蜊生活在浅海底,属于滤食性
动物,铅、镉等重金属容易在其体内蓄积。 随着现
代水质污染的日益严重, 重金属超标是蛤蜊污染
的突出问题,成为蛤蜊食用安全的桎梏。
茶的健康功能早在神农时代就有记载,“神农
尝百草,日遇七十二毒,得茶而解之”[1]。 中国是产
茶大国,每年产茶量达 110 万 t。 茶叶对废水中重
金属的吸附研究起始于上世纪 80年代。茶叶中含
有大量的有效成分茶多酚, 占茶叶干重的 20%~
30%[2]。 茶多酚有多酚结构,可以较强地络合金属
离子, 体外实验证实茶多酚可以络合 Cd2+、Cu2+、
Fe2+及 Fe3+等 10多种金属离子[3-4]。
以茶叶入手来脱除重金属镉, 国内外学者做
了广泛研究。王文祥等[5-7]在茶多酚促排镉试验中,
通过茶多酚灌胃干预, 小鼠体内的镉含量明显下
降。 P.Vinoth kumar等[8]研究了镉中毒小鼠口服绿
茶液 45 d 后 , 体内的硫代巴比妥酸反应物
(TBARS)和氢过氧化物升高,镉含量下降。 Khaled
Hamden 等 [9]用绿茶液喂养中毒的小鼠,发现小鼠
镉中毒症状减轻, 体内的镉含量明显下降。 EL-
Shahat 等 [10]研究发现镉中毒小鼠口服绿茶液一定
时间后, 体内镉含量下降, 睾丸形态改变得到抑
制。 S. 覶ay 等利用废弃的茶叶渣吸附废水中的重
金属镉,达到了良好的脱除效果[11-16]。
本文用崂山绿茶冲泡液结合海水暂养来脱除
蛤蜊体内的镉, 以期为提高蛤蜊的食用安全提供
方法和数据支持。
1 材料与方法
1.1 材料和仪器
1.1.1 材料和试剂 胶州湾蛤蜊, 购于青岛当地
农贸市场;崂山绿茶,购买于青岛崂山市场。
浓硝酸(BV-Ⅲ级)、高氯酸(GR级)、ICP-OES
安装调试溶液 N930-0221(Cd 质量浓度为 50 mg/
L)。
1.1.2 仪器和装置 电感耦合等离子体发射光谱
仪(ICP-OES) (Optima 8000), 美国 Perkin-Ele-
mer公司;电子分析天平,上海民桥 FA1104N;消
化炉,FOSS 福斯 DT208;高速万能粉碎机,天津泰
收稿日期: 2013-08-27
基金项目: 山东省高等学校科技计划项目(J12LD05);“十
二五 ” 国家科技支撑计划课题 (2012BAK17
B05);国家自然科学基金项目(31271963)
作者简介: 张双灵,女,1974 年出生,博士,副教授
Vol. 14 No. 8
Aug. 2 0 1 4Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology
中 国 食 品 学 报第 14 卷 第 8 期
2 0 1 4 年 8 月
第 14 卷 第 8 期
斯特 FW100;电热恒温鼓风干燥箱,上海市精宏
DHG-9036A; 超纯水系统 , 美国密理博 ZMQ
S5V001;三角瓶和容量瓶等玻璃器皿用 10%硝酸
溶液侵泡 24 h 以上,然后分别用自来水、蒸馏水、
超纯水各洗 3遍,烘干备用。
1.2 试验方法
1.2.1 蛤蜊暂养 选取个头均匀, 生长状态良好
的胶州湾蛤蜊,在含有绿茶冲泡液的 4L 海水中暂
养。暂养地点为山东省青岛市的某处防空洞内,洞
内环境适宜蛤蜊生长(光线昏暗,温度恒定为 10
℃左右,潮湿,无噪音)。
准确称取崂山绿茶 2.0000 g,以沸水冲泡,冷
却过滤后定容 1 000 mL, 混匀备用。 依据 GB/T
8313-2002 测得绿茶冲泡液中茶多酚质量浓度为
348.192 mg/L。
将蛤蜊分为对照和 A、B、C 4 组,分别暂养于
4 L 海水中, 对照组加 0 mL 绿茶冲泡液,A 组加
100 mL,B组加 150 mL,C组加 200 mL。 每天换水
(海水中镉质量浓度为 0.056 μg/L),保持暂养条件
不变。
1.2.2 样品前处理 暂养至规定的时间后, 将蛤
蜊取出,洗净,去壳,分成内脏团、斧足、外套膜、闭
壳肌、鳃 [17]5 部分,105 ℃烘箱中烘干 8 h 后粉碎。
称取粉碎的试样 0.5000 g 于 50 mL 三角瓶中,加
入 8 mL 浓硝酸+2 mL 高氯酸混合酸, 浸泡过夜。
次日在消化炉上加热消解, 至消化液均呈淡黄色
或无色,每次加 10 mL 超纯水,加热使酸挥发掉,
共加 2 次,冷却后,用超纯水将消化液转移至 50
mL容量瓶中,定容。 3组平行试验,同时做空白试
验。
1.2.3 镉标准曲线 镉标准溶液:取 0.5 mL ICP-
OES安装调试溶液 N930-0221(Cd 质量浓度为 50
mg/L)于 50 mL 的试管中,用校准空白(1%的硝酸
溶液) 定容 50 mL, 制得镉标准溶液中间储备液
(Cd质量浓度为 0.5 mg/L)。 取 0.5,1,1.5,2 mL 镉
标准储备液于 50 mL 试管中, 用校准空白定容到
50 mL,制得质量浓度分别为 5,10,15,20 μg/L 镉
标准使用液。
仪器条件:根据 ICP-OES 仪器性能调至最佳
状态。 参考条件:波长:228.8 nm;等离子冷却气流
量:8.0 L/min;辅助气体流速:0.2 L/min;雾化器流
量:0.55 L/min;功率:1.30 kW;观测高度:15;观测
方式:轴式;测定波长:228.802 nm。
2 结果与讨论
2.1 镉标准曲线
准确吸取校准空白溶液和 4 个浓度的镉标准
使用液各 1mL,按仪器工作条件测定。
以镉质量浓度(μg/L)为横坐标,强度(k)为纵
坐标, 得到回归方程为 :Y=0.155X-0.023,R2=
0.9996。 样品中镉的计算公式:
M= X×V1000×m
式中,M——样品中的镉含量 ,mg/kg;V——
定容体积,mL;X——由标准曲线得到溶液中的镉
质量浓度,μg/L;m——样品质量,g。
2.2 蛤蜊暂养 5 d 和 10 d 后对照组和 A 组镉含
量对比
图 2 显示蛤蜊暂养 5 d 和 10 d 后对照组和 A
组蛤蜊体内镉的含量情况。 蛤蜊在暂养 5,10 d
后,对照组和 A组蛤蜊各部位镉的含量明显不同,
A 组蛤蜊体内镉含量明显低于对照组的,内脏团、
鳃部位的镉的脱除效果尤其好。 暂养 5 d时,海水
暂养和 A 组蛤蜊内脏团的镉含量呈显著性差异
(P<0.05),鳃的镉含量呈极显著差异(P<0.01);暂
养 10 d 时,内脏团、斧足、闭壳肌部位的镉含量呈
显著性差异(P<0.05),外套膜和鳃部位的镉含量
呈极显著差异(P<0.01)。 由于缺乏营养,对照组蛤
蜊 10 d 后全部死亡,而 A 组成活情况良好,说明
绿茶暂养能够保证蛤蜊的存活, 并起到脱除蛤蜊
体内镉的作用。
2.3 A组蛤蜊镉含量的变化
A 组蛤蜊暂养过程中,蛤蜊存活情况良好,分
4.00
3.00
2.00
1.00
0.00


/k
0 5 10 15 20
质量浓度/μg·L-1
图 1 镉的标准曲线
Fig.1 The standard curve of cadmium
崂山绿茶脱除胶州湾蛤蜊体内镉的研究 175
中 国 食 品 学 报 2014 年第 8 期
别在 0,5,10,15,20,25,30 d 时取出样品进行镉
含量的测定与分析,结果见图 3。 暂养开始时,蛤
蜊各部位镉含量不同,鳃最高,内脏团其次,闭壳
肌最低。 从暂养 5 d开始,蛤蜊体内的镉含量开始
下降,5~20 d 时, 蛤蜊各部位镉含量都明显的下
降,鳃和内脏团中的镉下降趋势更为明显。 25~30
d 时, 蛤蜊各部位镉含量开始上升。 在暂养过程
中,没有喂食其他食物,蛤蜊主要靠海水及茶水中
的营养成份生存,因而暂养后期,蛤蜊体内的脂肪
和蛋白质消耗殆尽,个体消瘦,单位质量体内镉含
量反而开始升高。 鳃和内脏团中镉含量 20 d时达
到最低值,斧足、外套膜、闭壳肌在 25 d 时达到最
低值。
2.4 B组蛤蜊镉含量的变化
B 组蛤蜊暂养过程中,蛤蜊存活情况良好,分
别在 0,5,10,15,20,25,30 d 时取出样品进行镉
含量的测定与分析,结果见图 4。 用中浓度的绿茶
冲泡液暂养蛤蜊, 其体内各部位镉含量也明显下
降。 同 A组一样, 镉含量的变化都是先下降后上
升,20 d 时鳃和内脏团镉含量达到最低值,25 d 时
斧足、外套膜、闭壳肌达到最低值。
*
*
***
**
*
**1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
内脏团 斧足 外套膜 闭壳肌 鳃
对照组
A组



/m

kg
-1
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
内脏团 斧足 外套膜 闭壳肌 鳃
对照组
A组





kg
-1
图 2 暂养 5d(a)和 10d(b)后对照组和 A 组蛤蜊各部位镉含量
Fig.2 The cadmium content of clams parts in control group and group-A at rearing time 5d(a) and 10d(b)
注:*:P<0.05;**:P<0.01。
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
内脏团
斧足
外套膜
闭壳肌

0 5 10 15 20 25 30
图 3 A 组蛤蜊体内镉含量的变化
Fig.3 Changes of cadmium contents in group-A



/m

kg
-1
时间/d
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
内脏团
斧足
外套膜
闭壳肌

图 4 B 组蛤蜊体内镉含量的变化
Fig.4 Changes of cadmium contents in group-B



/m

kg
-1
时间/d
0 5 10 15 20 25 30
2.5 C组蛤蜊镉含量的变化
C组蛤蜊暂养过程中, 蛤蜊存活情况比 A 组
和 B组差,只存活了 25 d,说明绿茶冲泡液浓度太
高不适宜蛤蜊生长。分析其原因,可能是溶液中的
渗透压较高,影响了蛤蜊的生存。 分别在 0,5,10,
15,20,25 d 时取样进行镉含量的测定与分析,结
果见图 5。
由图 6可以看出, 用较高浓度的绿茶冲泡液
暂养蛤蜊时,蛤蜊中镉的含量变化规律同 A 组和
B组,均为鳃和内脏团在 20 d时达到最低值,其他
(a) (b)
176
第 14 卷 第 8 期
部位在 25 d 时达到最低值。 由此认为,在本试验
条件下,鳃和内脏团中的镉在 20 d 时达到脱除平
衡,而斧足、外套膜、闭壳肌在 25 d 时达到脱除平
衡。
2.6 蛤蜊各部位暂养前、后镉含量的变化
贝类不同组织对重金属的蓄积能力显著不
同,鳃和内脏是重金属富集及分布的主要部位,而
闭壳肌中有害重金属 Cd 的含量显著低于其他组
织[18],图 3至图 5均说明这一问题。 图 6显示暂养
前镉的初始含量与暂养后蛤蜊各部位镉的最低值
的比较。由图 6可见,蛤蜊各部位镉含量的下降比
例均在 1/2 左右, 鳃和内脏团中镉含量的下降比
例大于 1/2,而斧足、外套膜和闭壳肌中镉的含量
下降小于 1/2。这说明绿茶暂养对鳃和内脏团中镉
的脱除效果比其他部位好。蛤蜊是滤食性动物,镉
在鳃和内脏团内容易积累和脱除, 而斧足、 外套
膜、闭壳肌属于肌肉组织,镉在体内不容易积累,
也不容易脱除。
* * * *
*
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
内脏团
斧足
外套膜
闭壳肌

0 5 10 15 20 25



/m

kg
-1
时间/d
图 5 C 组蛤蜊体内镉含量的变化
Fig.5 Changes of cadmium contents in group-C
暂养前
暂养后最低值
2.0
1.6
1.2
0.8
0.4
0.0
图 6 A 组蛤蜊暂养前后镉含量的变化
Fig.6 Changes of cadmium contents of clams before and
after rearing in group-A
内脏团 斧足 外套膜 闭壳肌 鳃



/m

kg
-1
2.7 A,B,C 3组蛤蜊中镉含量的变化比较
由于绿茶暂养对内脏团中镉的脱除率较高,
所以分析以内脏团为例。 图 7显示 A,B,C 3组蛤
蜊中内脏团镉含量的变化,均是先低后高,在 5,
10,15 d 时镉含量急剧下降(5,10 d 时,同 A 组比
较,镉含量差异显著 P<0.05),从 20 d 开始,镉含
量变化不显著。蛤蜊是滤食性动物,绿茶冲泡液由
鳃进入内脏, 茶多酚的多酚结构与内脏团中的镉
络合后排出体外, 因而 5~15 d 时镉含量变化显
著。 从 20 d开始,吸附达到脱除平衡,含量变化不
显著。
2.8 3组蛤蜊各部位脱除平衡时镉含量的比较
图 8 显示 3 组蛤蜊各部位镉含量在脱除平衡
时的比较结果。 用不同浓度的茶水暂养蛤蜊达到
镉的脱除平衡时,内脏团和鳃的镉含量差值较大,
同 A 组比较,B 和 C 组的镉含量呈显著性差异
(P<0.05), 说明不同浓度的茶水暂养蛤蜊存在差
异。 当达到暂养最低值时,A组蛤蜊体内镉的含量
最高,C 组最低,说明绿茶冲泡液浓度越高脱除的
镉越多。 梁靖等 [19]研究茶多酚与金属离子的络合
作用,茶多酚能与金属离子络合生成环状螯合物,
冲泡液浓度越高,络合的离子就越多,即镉含量就
会越低。 斧足、外套膜、闭壳肌中的镉含量差值较
小,茶水浓度对这个部位的影响较小。数据分析表
明,脱除平衡时,3组镉含量差异不显著,P<0.05。
3 结论
在海水中加入不同浓度的绿茶冲泡液暂养蛤
蜊,清除蛤蜊体内的镉,结果表明:绿茶冲泡液脱
除镉效果明显,蛤蜊体内的镉明显下降,其中鳃和
内脏团镉含量下降最明显。
不同浓度的绿茶冲泡液对蛤蜊体内镉的脱除
能力不同,浓度越高,镉脱除越多。 当暂养至相同
时间时,C组镉含量最低,A组最高。 暂养过程中,
注:* 差异显著,P<0.05。
崂山绿茶脱除胶州湾蛤蜊体内镉的研究 177
中 国 食 品 学 报 2014 年第 8 期
蛤蜊体内镉含量先降后升,在 20 d 时鳃和内脏团
镉含量达到最低值,25 d 时斧足、外套膜、闭壳肌
镉含量达到最低值。另外,过高或过低浓度的绿茶
冲泡液不宜蛤蜊生长, 应选择在 4 L 海水中加入
100~150 mL绿茶冲泡液暂养为宜。
*


*
*


*
*
*

*
*
* *
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
A 组
B 组
C 组
0 5 10 15 20 25 30
时间/d



/m

kg
-1
注:* 与 A 组相比,B 组和 C 组差异显著,P<0.05。
图 7 3 组蛤蜊内脏团镉含量的变化
Fig.7 Changes of cadmium contents in visceral mass
A 组
B 组
C 组
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0



/m

kg
-1
内脏团 斧足 外套膜 闭壳肌 鳃
图 8 3 组蛤蜊各部位镉含量的最低值
Fig.8 Cadmium minimum value of the clam of
each part in 3 groups
注:* 与 A 组相比,B 组和 C 组差异显著, P<0.05。
参 考 文 献
[1] 章志强, 揭国良. 茶饮料中功效成分与茶叶选择及加工工艺的密切关系[J]. 安徽农学通报, 2012, 18(1): 39-45.
[2] JH Choe, WY LEE. Pyridine synthesis from tetrahydrofurfuryl alcohol over a palladium alumina catalyst[J]. Applied
Catalysis, 1992, 87: 157-169.
[3] Kuo SM, Leavitt PS, Lin CP. Dietary flavonoids interact with trace metals and affect metallothionein level in human
intestinal cells[J]. Biol Trace Elem Res, 1998, 62(3): 135-53.
[4] 郭炳莹, 程启坤. 茶汤组分与金属离子的络合性能[J]. 茶叶科学, 1991, 11(2): 139-144.
[5] 王文祥, 张文昌, 廖惠珍. 茶多酚对镉致大鼠精子损伤的保护作用[J]. 福建医科大学学报, 2011, 11(10): 319-
322.
[6] 王文祥, 廖惠珍, 李锋平, 等. 茶多酚促排镉作用的实验研究[J]. 海峡预防医学杂志, 2006, 12(5): 3-5.
[7] 陈慧中, 徐兆发, 裴秀丛, 等. 茶多酚、 维生素 C 对镉肾毒性影响的实验研究[J]. 中国公共卫生, 2003, 19(11):
1338-1339.
[8] Khaled Hamden, Serge Carreau. Improvement effect of green tea on hepatic dysfunction, lipid peroxidation and an-
tioxidant defence depletion induced by cadmium[J]. African Journal of Biotechnology, 2009, 8(17): 4233-4238.
[9] EL-Shahat, A.E. Gabr. Altered testicular morphology and oxidative stress induced by cadmium in experimental rats
and protective effect of simultaneous green tea extract[J]. Int. J. Morphol., 2009, 27(3): 757-764.
[10] P. Vinoth kumar, A. Amala bricey, V. Veera thamari selvi. Antioxidant effect of green tea extract in cadmium
chloride intoxicated rats[J]. Advances in Applied Science Research, 2010, 1(2): 9-13.
[11] S. 覶ay, A. Uyan覦k, A. 魻zas覦k. Single and binary component adsorption of copper (II) and cadmium (II) from
aqueous solutions using tea-industry waste[J]. Separation and Purification Technology, 2004, 38: 273-280.
[12] Ahluwalia SS, Goyal D. Removal of heavy metals by waste tea leaves from aqueous solution[J]. Engineering in Life Sci-
ences, 2005, 5(2): 158-162.
[13] Amarasinghe B, Williams RA. Tea waste as a low cost adsorbent for the removal of Cu and Pb from wastewater[J].
Chemical Engineering Journal, 2007, 132(1/2/3): 299-309.
178
第 14 卷 第 8 期
[14] Razmouski R, Sciban M. Biosorption of Cr (VI) and Cu (II) by Wa Biomass[J]. Ecological Engineering, 2008, 34
(2):179-186.
[15] S. Dhanakumar, G. Solaraj, R. Mohanraj. Removal of Cr (VI) from aqueous solution by adsorption using cooked tea
dust[J]. Indian Journal of Science and Technology, 2007, 1(2): 133-135.
[16] 张军科, 郝庆菊, 江长胜, 等 . 废弃茶叶渣对废水中铅(Ⅱ)和镉(Ⅱ)的吸附研究 [J]. 中国农学通报, 2009, 25
(04): 256-259.
[17] 郑伟, 董志国, 李晓英. 海州湾养殖四角蛤蜊体内组织中重金属分布差异及安全评价[J]. 食品科学, 2011, 32(3):
199-203.
[18] 王宇, 刘东红. 贝类中重金属的研究进展[J]. 食品科学,2011, 32(13): 336-340.
[19] 梁靖, 陈留记, 杨贤强. 茶多酚的络合作用研究进展[J]. 茶叶, 2003, 29(2): 72-74.
Studies on Removing Cadmium from Jiaozhou Bay Clam by Laoshan Green Tea
Zhang Shuangling1,2* Zhang Ren1,2 Zhang Kun1,2 Zhang Yuna3 Zhao Hongkun1,2
(1College of Food Science & Engineering, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, Shandong
2Engineering Research Center of Meat Quality Control of Shandong Province, Qingdao 266109, Shandong
3Analysis and Testing Center, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, Shandong)
Abstract Removing cadmium from clams during rearing by Laoshan green tea brewed liquid was investigated.
Method: clams were divided into 4 groups (control group, A, B and C) and reared in 4L seawater which was added 0,
100, 150 and 200 mL green tea brewed liquid respectively. The cadmium contents were measured by ICP-OES. Results:
the cadmium contents of all parts decreased obviously during 0~20 d while increased during 25~30 d. The most obvious
downward trend of cadmium were the gills and visceral mass and their cadmium contents reached a minimum value at 20
d while ax foot, mantle and adductor at 25 d. At same rearing time, cadmium content of group-C was the lowest,
group-B followed. Conclusions: it is an effective method to remove cadmium by rearing clams with green tea brewed liq-
uid in seawater, and adding 100~150 mL green tea brewed liquid to seawater was more appropriate for clams, rearing
time for 20 to 25 days.
Key words cadmium; clam; green tea; removal
每周吃 3次胡萝卜可有效保护前列腺
男人应该多吃一些胡萝卜。 据英国《每日邮报》报道,浙江大学的学者进行的 1 项最新研究发现,经
常食用色彩鲜艳的蔬菜能将男性患上前列腺癌的风险降低近 1/5,特别是胡萝卜。 发表在《欧洲营养学期
刊》上的这项研究成果表明,每周至少食用 3次胡萝卜的男性患上前列腺癌的可能性会减少 18%。
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结果显示,食用胡萝卜对降低前列腺癌的发病率产生了显著影响,即使研究人员考虑了其他影响男性患
上这种疾病的风险因素(如肥胖),上述结论依然成立。
研究者认为,胡萝卜含有大量的类胡萝卜素,特别是 β-胡萝卜素和番茄红素,这两种物质都能减轻
氧化应激反应对细胞造成的损伤,从而起到抗癌的效用。
(消息来源:摘自《长沙晚报》)
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