نوع مقاله : مقاله پژوهشی
چکیده
این تحقیق در سال 1388 با هدف تعیین غلظت فلزات سنگین آهن، جیوه، کادمیوم، روی، قلع و نیکل در کنسروتون ماهیان در ایران انجام شد. 54 نمونه کنسرو ماهیتون به صورت تصادفی از سه کارخانه شهرهای ایران (کرج، همدان، اصفهان) تهیه شدند. هضم نمونهها به روش خشک و سنجش فلزات سنگین به روش جذب اتمی با دستگاه Perkin Elmer 4100 صورت پذیرفت. تجزیه و تحلیل داده ها به کمک نرم افزار SPSS17 و آزمون t انجام شد که وجود یا عدم وجود اختلاف معنی دار در سطح 5 درصد (P<0.05) تعیین گردید. بر اساس نتایج به دست آمده در این تحقیق میانگین غلظت کادمیوم، جیوه، نیکل، قلع، روی و آهن به ترتیب 053/0±195/0، 003/0±036/0، 031/0±086/0، 07/0±037/0، 95/0±78/3، 23/1±71/5 میلی گرم در کیلوگرم وزن خشک بود. میزان کادمیوم، جیوه، قلع، نیکل، روی و آهن بین نمونه های کنسرو کارخانه کرج و همدان و کارخانه همدان و اصفهان اختلاف معنی داری نداشت (P>0.05). میزان کادمیوم، قلع و نیکل نمونه های کارخانه کرج و اصفهان اختلاف معنی داری داشت (P<0.05) اما میزان جیوه، روی و آهن اختلاف معنی داری نداشت (P>0.05). مقادیر به دست آمده کادمیوم، جیوه، قلع، نیکل و روی در این تحقیق در مقایسه با استانداردهای سازمان بهداشت جهانی (WHO)، آژانس حفاظت محیط زیست آمریکا (EPA) و سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) پایین تر بود.
کلیدواژهها
عنوان مقاله [English]
Measurement of Heavy metals (Hg, Cd, Sn, Zn, Ni, Fe) in canned tuna fish product in central cities, Iran
چکیده [English]
The objective of the present study was to determiner the concentration of heavy metals (Hg, Cd, Sn, Zn, Ni, Fe) in canned tuna fish from three factories of Iran in 2010. Fifty four cans of tuna fish were collected from the factories located in Karaj, Hamedan and Esfahan (in the central Provinces of Iran). Samples were analyzed by dry digestion. Metal concentrations were measured using Atomic Absorption Spectrophotometery Perkin Elmer 4100. Data were analyzed statically by SPSS17 and comparison of means was done using T-Test. according to the results, the mean concentrations of Cd, Hg, Ni, Sn, Zn and Fe were 0.195±0.053, 0.036±0.003, 0.086±0.031, 0.037±0.07, 3.78±0.95, 5.71±1.23 mgKg-1 dw respectively. There were no significant differences between the concentration of Cd, Hg, Sn, Ni, Zn and Fe in samples from Karaj with Hamedan and between those from Hamedan and Esfahan (P≥0.05). The concentration of Cd, Sn and Ni showed significant differences in samples from Karaj and Esfahan (P<0.05). Although no differences (P>0.05) were detected between.The mean estimated concentrations for Cd, Hg, Sn, Ni and Zn in the present study were lower the International Standards for these metals as declare by the World Health Organization (WHO), Environmental Protection Agency (EPA) and Food and Drug Administration (FDA).
کلیدواژهها [English]
اندازه گیری فلزات سنگین (کادمیوم، جیوه، روی، نیکل، قلع و آهن) در کنسرو تون ماهیان
محمد ولایت زاده1،*، ابوالفضل عسکری ساری2، محبوبه بهشتی3، ثمین محجوب3 و محسن حسینی2
1 اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان
2 اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز، گروه شیلات
3 اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات خوزستان، گروه شیلات
تاریخ دریافت: 28/4/89 تاریخ پذیرش: 22/1/91
چکیده
این تحقیق در سال 1388 با هدف تعیین غلظت فلزات سنگین آهن، جیوه، کادمیوم، روی، قلع و نیکل در کنسروتون ماهیان در ایران انجام شد. 54 نمونه کنسرو ماهیتون به صورت تصادفی از سه کارخانه شهرهای ایران (کرج، همدان، اصفهان) تهیه شدند. هضم نمونهها به روش خشک و سنجش فلزات سنگین به روش جذب اتمی با دستگاه Perkin Elmer 4100 صورت پذیرفت. تجزیه و تحلیل داده ها به کمک نرم افزار SPSS17 و آزمون t انجام شد که وجود یا عدم وجود اختلاف معنی دار در سطح 5 درصد (P<0.05) تعیین گردید. بر اساس نتایج به دست آمده در این تحقیق میانگین غلظت کادمیوم، جیوه، نیکل، قلع، روی و آهن به ترتیب 053/0±195/0، 003/0±036/0، 031/0±086/0، 07/0±037/0، 95/0±78/3، 23/1±71/5 میلی گرم در کیلوگرم وزن خشک بود. میزان کادمیوم، جیوه، قلع، نیکل، روی و آهن بین نمونه های کنسرو کارخانه کرج و همدان و کارخانه همدان و اصفهان اختلاف معنی داری نداشت (P>0.05). میزان کادمیوم، قلع و نیکل نمونه های کارخانه کرج و اصفهان اختلاف معنی داری داشت (P<0.05) اما میزان جیوه، روی و آهن اختلاف معنی داری نداشت (P>0.05). مقادیر به دست آمده کادمیوم، جیوه، قلع، نیکل و روی در این تحقیق در مقایسه با استانداردهای سازمان بهداشت جهانی (WHO)، آژانس حفاظت محیط زیست آمریکا (EPA) و سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) پایین تر بود.
واژه های کلیدی: کنسرو تون ماهیان، فلزات سنگین، کرج، همدان، اصفهان، کارخانه های ایران
* نویسنده مسئول، تلفن: 09166165845 ، پست الکترونیکی: mv.5908@gmail.com
مقدمه
در حال حاضر محصولات دریایی نقش قابل توجهی در تامین غذای مردم جهان دارند و با شناسایی مطلوبیت و برتری غذایی این فرآوردهها بر دیگر مواد پروتئینی، روز به روز بر مصرف آنها افزوده میشود (7)، زیرا حاوی مقادیر بالایی پروتئین و اسیدهای چرب امگا 3 و 6 می باشند و اسیدهای چرب اشباع شده آنها کم است (31،47). همگام با رشد تقاضا، افزایش روند آلودگی اکوسیستم های دریایی بشکلی جدی، احتمال بروز مشکلات کیفی در این منبع ارزشمند غذایی را تشدید کرده است (30،35،41). مطالعات زیست محیطی و سم شناسی اهمیت قابل توجهی در تعیین عناصر سمی در غذا دارند (48،43). غذا بعنوان راه اصلی جذب و در معرض قرار گرفتن فلزات سنگین شناخته شده است (23،47). در میان غذاها، ماهیان بطور مداوم در معرض فلزات سنگین موجود در آب های آلوده قرار دارند، این فلزات می توانند در بافت های ماهی به میزان متفاوت تجمع یابند که به اندازه و سن ماهی بستگی دارد (21،22،25،37). بنابراین ماهی شاخص زیستی یا دریافت کننده زیستی مناسب برای غلظت فلزات سنگین در اکوسیستم های آبی است (21،34). برخی گونههای بزرگ مانند تن ماهیان، شمشیر ماهیان و نیزه ماهیان (ماهی مارلین) بطور طبیعی دارای غلظت های بالایی از جیوه هستند (3،45). این گوشتخواران بزرگ در انتهای زنجیره غذایی قرار دارند و رژیم غذایی آنها بدلیل وجود فرآیند تغلیظ و تجمع که تحت عنوان بزرگنمایی زیستی (Biomagnification) و تجمع زیستی (Bioaccumulation) شناخته شده دارای غلظت بالای جیوه است (26،36،43،44). کادمیوم از معدود عناصری است که هیچ گونه نقش ساختمانی در بدن انسان ندارد و حتی در مقادیر بسیار کم نیز ایجاد مسمومیت می کند و سبب فقر آهن می شود (42). کادمیوم پس از جذب توسط بدن در فعالیت های متابولیسمی و آنزیمی شرکت نموده و سبب اختلال در آنها می گردد. سمیت کادمیوم و ذخیره آن با کمبود روی افزایش می یابد (6). روی از عناصر ضروری برای انسان است با این حال مصرف مقادیر بیش از حد مجاز آن، علائمی چون سر درد، حالت تهوع، از دست دادن آب بدن، درد در ناحیه شکم، استفراغ و سرگیجه را به دنبال خواهد داشت (2 و 16). وجود مقدار اندک نیکل در مواد غذایی برای بدن ضروری است، اما زمانی که مقدار آن از حد مجاز خود فراتر رود، اثرات زیان باری بهمراه خواهد داشت. این اثرات احتمال مبتلا شدن به سرطان ریه، بینی، حنجره و پروستات را افزایش می دهد (19). در مصرف مواد غذایی که درون قوطی ها نگهداری می شود ممکن است مقداری قلع وجود داشته باشد، که مقدار بالای این عنصر باعث خوردگی و از بین رفتن ظرف کنسرو می گردد (46). منبع مهم آلودگی فلز قلع در غذاهای کنسرو شده رنگ کردن ظروف کنسروی می باشد. جذب بیش از اندازه قلع ممکن است سبب سوزش معده، اسهال، استفراغ، حالت تهوع، کم خونی، مشکلات مربوط به کلیه و کبد و سوزش و خارش چشم و پوست گردد (19). ماهی مهمترین منبع آهن برای کودکان و بزرگسالان می باشد که کمبود این عنصر سبب کم خونی میگردد (32) اما مصرف آهن در مقادیر زیاد باعث هموکروماتوزیس (Haemokrematosis) میشود (38 و 49)، این عارضه که بندرت اتفاق می افتد، در بافت هایی بوجود میآید که آهن در آنها ذخیره شود. این بیماری در نتیجه مصرف طولانی مدت مواد غذایی پخته شده در ظروف آهنی است (49).
برای تولید کنسرو ماهیتون 3 کارخانه مورد مطالعه در این تحقیق از عضله ماهی هوور (Tunnus tonggol) استفاده شده است که از آب های دریای عمان در چابهار صیده شده و به این کارخانهها منتقل شدهاند. ماهی هوور یکی از گونههای خانواده تون ماهیان است که پراکنش آن در دریای عمان و بخش شرقی خلیج فارس میباشد (1).
بافت عضله ماهیان بدلیل نقش مهم در تغذیه انسان و لزوم اطمینان از سلامت آن مورد بررسی میباشند (4). در ایران مانند بسیاری از کشورهای دیگر، مصرف کنسرو ماهی بخصوص کنسرو ماهی تون بعلت استفاده راحت و آسان ترجیح داده می شود (29) بطوری که در سال 1386، کشور ایران با 134 کارخانه کنسرو ماهی 569 میلیون قوطی کنسرو ماهی تولید نموده است (6). با توجه به اینکه کنسرو تون ماهیان در ایران توسط بسیاری از مردم مصرف میگردد، تجمع فلزات سنگین در این فرآورده بدلیل آلودگی اکوسیستم های آبی مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق اندازهگیری فلزات سنگین (جیوه، کادمیوم، نیکل، قلع، روی و آهن) در کنسرو تون ماهیان با هدف بدست آوردن غلظت آن و مقایسه با مقادیر مجاز جهت مصرف انسانی انجام شد.
مواد و روشها
در این تحقیق غلظت فلزات سنگین آهن، جیوه، کادمیوم، روی، قلع و نیکل در کنسرو تون ماهیان سه کارخانه کرج، همدان و اصفهان انجام شد. 18 نمونه کنسرو بصورت تصادفی از هر کارخانه مورد مطالعه تهیه شد. جهت هضم شیمیایی نمونهها و سنجش فلزات سنگین نمونههای کنسرو به آزمایشگاه کیمیا پژوه البرز واقع در شهرکرد انتقال داده شدند. تمامی نمونههای به دست آمده را بمدت 120 تا 150 دقیقه در آون با دمای 65 درجه سانتیگراد قرار داده شد تا وزن ثابت بدست آید. برای هضم نمونه ها از روش خشک استفاده شد. 5/0 گرم از نمونه در یک بالن 250 میلی لیتر ریخته شد و به آن 25 میلی لیتر اسید سولفوریک غلیظ، 20 میلی لیتر اسید نیتریک 7 مولار و 1 میلی لیتر محلول مولیبدات سدیم 2 درصد اضافه شد و چند عدد سنگ جوش را برای اینکه جوش بطور منظم و یکنواخت صورت گیرد قرار داده شد، سپس نمونه سرد شده و از بالای مبرد به آرامی 20 میلی لیتر مخلوط اسید نیتریک غلیظ و اسید پرکلریک غلیظ به نسبت 1:1 به نمونه اضافه شد، سپس مخلوط حرارت داده شد تا بخارات سفید رنگ اسید بطور کامل محو شدند. به مخلوط سرد شده، در حالی که بالن چرخانده می شد، 10 میلی لیتر آب مقطر از بالای مبرد به آرامی اضافه شد. با حرارت دادن (حدود 100 دقیقه) محلول کاملا شفافی بدست آمد، این محلول پس از سرد شدن به داخل بالن ژوژه 100 میلی لیتر انتقال و به حجم رسانده شد (27،33،40).
همچنین سنجش فلزات جیوه، کادمیوم، روی، آهن، قلع و نیکل به روش جذب اتمی با کمک دستگاه Perkin Elmer 4100 انجام شد. جهت اندازه گیری عناصر مورد نظر ابتدا به 10 میلی لیتر محلول هضم شده نمونه ها، 5 میلی لیتر محلول آمونیوم پیرولیدین کاربامات 5 درصد اضافه شد و بمدت 20 دقیقه نمونه ها با شیکر بهم زده شدند تا عناصر به صورت فرم آلی فلزی در محلول کمپلکس شوند و سپس به نمونه ها 2 میلی لیتر متیل ایزوبوتیل کتون اضافه شد و به مدت 30 دقیقه نمونه ها بهم زده شدند و پس از 10 دقیقه نمونه ها در دور 2500 بار در دقیقه سانتریفوژ و عناصر مورد نظر به فاز آلی منتقل شدند. پس از تنظیم کوره و سیستمEDL (منبع تولید اشعه کاتدی) دستگاه و اپتیموم کردن دستگاه جذب اتمی منحنی کالیبراسیون این عناصر به کمک استانداردهای این عناصر و ماتریکس مدیفایر پالادیم توسط نرم افزارwin Lab 32 رسم گردیدند و مقدار این عناصر در محلول های آماده شده اندازهگیری شد (20 و 39).
در این بررسی آنالیز آماری دادهها پارامتریک بود که تجزیه و تحلیل نتایج به کمک نرم افزارSPSS17 انجام شد و میانگین تیمارها به کمک آزمون t با یکدیگر مقایسه شدند که وجود یا عدم وجود اختلاف معنیدار در سطح 95 درصد (P<0.05) بین نمونه های کنسرو کارخانه ها تعیین گردید. همچنین در رسم نمودارها و جدول ها از نرم افزار Excel استفاده گردید.
نتایج
میانگین غلظت فلزات سنگین نمونه های کنسرو سه کارخانه شهرهای کرج، همدان و اصفهان در جدول 1 آمده است. بر اساس نتایج به دست آمده به کمک آزمون t در این تحقیق میزان کادمیوم، جیوه، قلع، نیکل، روی و آهن بین کارخانه کرج و همدان و کارخانه همدان و اصفهان اختلاف معنیداری نداشت (P>0.05) میزان کادمیوم، قلع و نیکل بین کارخانه کرج و اصفهان اختلاف معنی داری داشت (P<0.05) اما میزان جیوه، روی و آهن اختلاف معنیداری نداشت (P>0.05). میانگین غلظت کادمیوم، جیوه، نیکل، قلع، روی و آهن در نمونه های مورد مطالعه به ترتیب 053/0±195/0، 003/0±036/0، 031/0±086/0، 07/0±037/0، 95/0±78/3، 23/1±71/5 میلی گرم در کیلوگرم وزن خشک بود.
بحث
آلودگی های ناشی از فلزات سنگین بعنوان مسئله ای جدی و خطرناک شناخته شده است (5).
جدول 1- میانگین غلظت فلزات سنگین در نمونه های کنسرو ماهی تون کارخانه های مورد مطالعه (میلی گرم در کیلوگرم وزن خشک)
شهرها فلزات |
اصفهان |
همدان |
کرج |
میانگین |
جیوه |
001/0±037/0 |
001/0±035/0 |
011/0±037/0 |
003/0±036/0 |
نیکل |
004/0±054/0 |
027/0±085/0 |
031/0±117/0 |
031/0±086/0 |
کادمیوم |
005/0±141/0 |
046/±196/0 |
048/0±248/0 |
053/0±195/0 |
قلع |
001/0±028/0 |
014/0±041/0 |
003/0±041/0 |
007/0±037/0 |
روی |
42/0±84/2 |
67/2±74/4 |
63/0±76/3 |
95/0±78/3 |
آهن |
45/0±29/4 |
08/3±37/6 |
90/1±48/6 |
23/1±71/5 |
نمودار1- مقایسه میانگین غلظت فلزات قلع، کادمیوم، جیوه و نیکل (میلی گرم در کیلوگرم) (سال 1388)
نمودار2- مقایسه میانگین غلظت فلزات روی و آهن (میلی گرم در کیلوگرم) (سال 1388)
جدول2- مقایسه مقادیر به دست آمده غلظت فلزات سنگین با استاندارد های جهانی (میلی گرم بر کیلوگرم وزن خشک)
استانداردها فلزات |
WHO
|
FDA |
FAO |
منبع |
تحقیق حاضر |
جیوه |
5/0 |
1 |
5/0 |
41 |
036/0 |
نیکل |
38/0 |
ـ |
ـ |
41 |
086/0 |
کادمیوم |
1/0 |
ـ |
5/0 |
41 |
195/0 |
قلع |
250 |
ـ |
ـ |
41 |
037/0 |
روی |
30 |
ـ |
ـ |
41 |
78/3 |
فلزات سنگین از آلاینده هایی هستند که در اکوسیستمهای آبی مشکلات بسیاری را برای آبزیان و در نهایت برای انسان ایجاد میکنند.
فلزات سنگین جیوه، کادمیوم، سرب، آرسنیک بالاترین عوارض را در موجودات زنده ایجاد میکنند (8،10). در این تحقیق میانگین میزان جیوه در کنسرو ماهی تون کمتر از آستانه مجاز استانداردهای جهانی WHO (World Health Organization)، EPA (Environmental Protection Agency) و FDA (Food and Drug Administration) بود (جدول 2). میانگین میزان جیوه بین نمونه کنسرو ماهی تون سه کارخانه اختلاف معنیداری نداشت (P>0.05). بررسی انجام شده در کنسرو تون ماهیان، جهت اندازهگیری جیوه نشان داده است که در برزیل میزان جیوهppm 65/0 بدست آمد که 51 درصد نمونه ها بیشتر از ppm 5/0 و 15 درصد آنها بیش از ppm 1 (استانداردهای اعلام شده توسط FDA) بوده است (51). Burger و Gochfeld در سال 2004 با آنالیز 168 نمونه کنسرو تون، مقادیر جیوه کل را ppm 456/0 در گونهای از ماهی تون اعلام نمودند که 25 درصد آنها بالاتر از استاندارد ppm 5/0 (WHO) و حداکثر بدست آمده ppm 956/0 بوده است (22). Acra، مقدار جیوه تام در نمونه های کنسرو تون لبنان را (49/0ـ 25/0) ppm 3/0گزارش نموده است (18). همچنین در تحقیقی جهت اندازهگیری فلزات سنگین در کنسروهای تون ایران، مقدار جیوه تام کمتر از استانداردها به دست آمد (28). در مطالعهای میزان جیوه کل در نمونههای آنالیز شده، ppb 35/63 ± 65/146 بدست آمد که در مقایسه با استاندارد اعلام شده از EPA و FDA (1 میکروگرم در گرم) کمتر بوده است و حداکثر غلظت آن نیز از استاندارد کمتر بوده است (9) که نتایج این دو بررسی (9،28) با نتایج تحقیق حاضر هماهنگی دارد. دلیل متفاوت بودن میزان جیوه در نمونه های کنسرو ماهی تون در کشورهای مختلف جهان به شرایط زیست محیطی اکوسیستم ها و نوع گونه بستگی دارد (21،47).
در این تحقیق میزان فلزات کادمیوم، نیکل، قلع و روی نیز کمتر از استانداردهای بین المللی به دست آمد (جدول 2). تحقیقات مختلف در زمینه فلزات سنگین در نمونه های کنسرو تون ماهیان نتایج متفاوتی را نشان می دهد. در بررسی لشکری مقدم و همکاران (1387) بر روی غلظت فلزات سنگین گوشت و روغن کنسرو ماهی تون مشخص شد که میزان نیکل در گوشت ماهی تون کم بود اما در روغن این محصول مقادیر بالایی از نیکل وجود داشت. همچنین دارای مقادیر بالایی کادمیوم بود که در مقایسه با استاندارد NHMRC 2007 (National Health and Medical Reaserch Council) بیش از آستانه مجاز (کمتر از 05/0 میلی گرم در کیلوگرم) می باشد (16).
همچنین در بررسی دیگر آلودگی سرب و کروم در این فرآورده دریایی به اثبات رسیده است (24). مقایسه مقادیر به دست آمده آهن در این تحقیق با حد مجاز اعلام شده (20ـ 5 میلی گرم بر کیلوگرم) (15) نشان می دهد که این عنصر در این محدوه می باشد. در این تحقیق میزان روی و آهن همواره بالاتر از عناصر سمی و غیرضروری است که با نتایج تحقیق شهاب مقدم و همکاران در سال 1389هماهنگی دارد (11). همچنین ولایت زاده و همکاران میزان فلزات سنگین را در کنسرو ماهی تون تولید شده در شهر شوشتر را مورد بررسی قرار دادند که مقادیر به دست آمده با نتایج این تحقیق همخوانی دارد (17). در بررسی Ezzatpanah و همکاران در کنسرو ماهی تن زرد باله میزان سرب و کادمیوم به دست آمده کمتر از مقادیر ثبت شده توسط موسسه تحقیقات و استانداردهای صنعتی (2003) و کمیته انجمن اروپا (2001) می باشد (29). در بررسی Ikem و همکاران میزان فلزات سنگین سرب، کادمیوم و مس پایینتر از استاندارد MAFF (Ministry of Agriculture Fisheries and Food) و فلز قلع پایینتر از استاندارد کشور برزیل به دست آمد (31). قاضی خوانساری و افشار در سال 1375 غلظت فلزات سنگین در کنسرو ماهی تون را اندازهگیری نمودند و نشان دادند که مقادیر فلزات از جمله کادمیوم، آرسنیک، سرب، جیوه و قلع پایین تر از استانداردهای بین المللی می باشد (14). همچنین مطالعات مشابهی در ترکیه توسطTuzen و Soylakدر سال 2006 و در لیبی توسط Voegborlo در سال 1999 بر روی کنسرو ماهی تون انجام گردید که نتایج نشان دادند، این محصول عاری از آلودگی به فلزات سنگین می باشد (46،50) که نتایج این مطالعات با این تحقیق هماهنگی ندارد. تفاوت نتایج در تجمع فلزات سنگین در کنسرو تون ماهیان علل مختلفی مانند مراحل عمل آوری کنسرو دارد. بعنوان نمونه در بررسی Ezzatpanah و همکاران در سال 2009 مشخص شد که مراحل تهیه کنسرو از جمله مرحله انجماد زدایی، پخت و استریل کردن میزان سرب و کادمیوم را بطرز قابل توجهی کاهش می دهد (29). همچنین سطوح مختلف جذب فلزات سنگین در بدن ماهیان بعوامل متعددی مانند ویژگی های اکولوژیک، رژیم غذایی و توانایی های هومواستاتیک بستگی دارد (12 و 13).
با توجه به اینکه غلظت فلزات جیوه،کادمیوم، قلع و نیکل پایین تر از حد مجاز استانداردهای بین المللی می باشند، همچنین فلزات روی، آهن از عناصر ضروری بدن هستند و مقادیر آنها در این بررسی در حد مطلوب می باشند، مصرف کنسرو ماهی تون تولید شده در ایران جهت استفاده انسان مشکلی ایجاد نمی کند.