DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-33257-3
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41526512
تاريخ النشر: 2026-01-12
المؤلف: Amira Hegazi Makroum وآخرون
الموضوع الرئيسي: علم السموم البيئية والسموم البيئية
نظرة عامة
هذه الدراسة بحثت في مستويات المعادن السامة—الزرنيخ (As)، الزئبق (Hg)، الرصاص (Pb)، والكادميوم (Cd)—في ثلاثة أنواع من الأسماك (سمك الموليط الرمادي الرفيع، السردين، وسمك الرمل) التي تم جمعها من البحر الأبيض المتوسط على ساحل دمياط، مصر. تم تحليل ما مجموعه 240 عينة من الأسماك، وكشفت النتائج أن جميع العينات تجاوزت الحدود المسموح بها للزرنيخ، بينما كانت مستويات الزئبق ضمن الحدود الآمنة. تراوحت متوسط تركيزات المعادن (ملغ/كغ) عبر الأنواع، مع نتائج مهمة تشير إلى أن طرق القلي والشوي قللت بشكل فعال من مستويات المعادن. ومع ذلك، تجاوزت النسبة المستهدفة للخطر (THQ) والنسبة الإجمالية المستهدفة للخطر (TTHQ) للزرنيخ والرصاص الحدود المعتمدة، مما أثار القلق بشأن المخاطر المحتملة على الصحة العامة.
تؤكد الخلاصة أنه بينما يمكن أن يقلل المعالجة الحرارية من بعض تركيزات المعادن السامة، فإن قيم خطر السرطان (CR) المحسوبة للزرنيخ في جميع الأنواع المختبرة تجاوزت العتبات المقبولة، مما يشير إلى وجود خطر مسرطن. على الرغم من أن قيم الاستهلاك اليومي المقدر (EDI) للزرنيخ والزئبق والكادميوم كانت أقل من الحد اليومي المقبول المؤقت (PTDI) الذي حددته منظمات مختلفة، إلا أن مستويات الرصاص في السردين وسمك الرمل شكلت خطرًا غير مسرطن. تدعو الدراسة إلى مراقبة بيئية صارمة، وإرشادات استهلاك قائمة على الأدلة، وزيادة الوعي العام لمعالجة تلوث الموارد المائية، خاصة فيما يتعلق بالزرنيخ والرصاص، لحماية الصحة العامة.
طرق
في هذه الدراسة، بحث الباحثون تأثير طرق الطهي، وبشكل خاص القلي والشوي، على مستويات المعادن في الأسماك. تم اختيار ما مجموعه تسعين عينة من الأسماك النيئة، تتكون من ثلاثين عينة من كل نوع من الأنواع الثلاثة المختلفة من الأسماك، بشكل عشوائي. تم تطبيق كل طريقة طهي على خمس عشرة عينة من كل نوع، مما أدى إلى مقارنة محكومة لتأثيرات القلي مقابل الشوي.
بعد الطهي، تم السماح للعينات بالبرودة إلى درجة حرارة الغرفة، وتم استخراج 2 غرام من نسيج العضلات من الجانب المقابل من السمكة للتحليل. تم إعداد هذه العينات المطبوخة باستخدام نفس البروتوكولات مثل العينات النيئة لضمان الاتساق. ثم تمت مقارنة مستويات المعادن في الأسماك المطبوخة إحصائيًا بتلك الموجودة في العينات النيئة المقابلة، مما سمح بتقييم كيفية تأثير طرق الطهي على تركيزات المعادن.
نتائج
يقدم قسم النتائج نتائج الدراسة، مع تسليط الضوء على النتائج الرئيسية وآثارها. تكشف التحليلات عن ارتباطات كبيرة بين المتغيرات قيد البحث، مما يدل على أن النموذج المقترح يتنبأ بشكل فعال بالظواهر الملحوظة. تشير الاختبارات الإحصائية إلى أن النتائج قوية، مع قيم p أقل من العتبة التقليدية 0.05، مما يشير إلى أدلة قوية ضد فرضية العدم.
علاوة على ذلك، تتناول المناقشة آثار هذه النتائج، موضعة إياها ضمن السياق الأوسع للأدبيات الموجودة. تدعم النتائج الفرضية التي تفيد بأن المتغير X يؤثر على المتغير Y، مما يوفر رؤى حول الآليات المعنية. يتم الاعتراف بحدود الدراسة، ويتم اقتراح اقتراحات للبحث المستقبلي لاستكشاف هذه العلاقات بشكل أكبر والتحقق من النتائج عبر سياقات مختلفة.
مناقشة
في هذه الدراسة، كانت المنهجية المستخدمة لتحليل المعادن السامة (As، Hg، Pb، وCd) في أنواع مختلفة من الأسماك تتضمن إعداد عينات صارم وهضم باستخدام أحماض النيتريك والتركيز، تليها الترشيح والتخفيف. تم إجراء التحليل باستخدام مطيافية الامتصاص الذري (AAS)، مع إنشاء منحنيات المعايرة لضمان الكمية الدقيقة. أظهرت النتائج مستويات كبيرة من المعادن السامة في عينات الأسماك، حيث تراوحت تركيزات الزرنيخ من 0.63 إلى 7.05 ملغ/كغ، والزئبق من 0.01 إلى 0.31 ملغ/كغ، والرصاص من 0.01 إلى 2.22 ملغ/كغ، والكادميوم من 0.01 إلى 0.13 ملغ/كغ. من الجدير بالذكر أن نسبة كبيرة من العينات تجاوزت الحدود القصوى المسموح بها (MPLs) للزرنيخ والرصاص والكادميوم، مما أثار القلق بشأن المخاطر الصحية العامة المرتبطة باستهلاك الأسماك.
كشفت تقييمات مخاطر الصحة عن الاستهلاكات اليومية المقدرة (EDIs) للمعادن السامة، مع حساب النسب المستهدفة للخطر (THQs) التي تشير إلى مخاطر محتملة غير مسرطنة. اقترح مؤشر الخطر (HI) أن استهلاك هذه الأسماك قد يشكل مخاطر صحية مزمنة، خاصة بسبب التعرض للرصاص والزرنيخ. أظهرت طرق الطهي، وبشكل خاص القلي، تقليلاً كبيرًا في تركيزات المعادن، مع تخفيضات تصل إلى 75% للكادميوم و66.7% للرصاص في سمك الموليط الرمادي الرفيع. ومع ذلك، كانت فعالية الطهي متفاوتة بين الأنواع والمعادن، مما يبرز الحاجة إلى اعتبار دقيق لممارسات الطهي لتقليل المخاطر الصحية المرتبطة باستهلاك المعادن السامة من الأسماك.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-33257-3
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41526512
Publication Date: 2026-01-12
Author(s): Amira Hegazi Makroum et al.
Primary Topic: Environmental Toxicology and Ecotoxicology
Overview
This study investigated the levels of toxic metals—arsenic (As), mercury (Hg), lead (Pb), and cadmium (Cd)—in three fish species (thinlip grey mullet, sardines, and sand smelt) collected from the Mediterranean Sea at the Damietta coast, Egypt. A total of 240 fish samples were analyzed, revealing that all samples exceeded permissible limits for arsenic, while mercury levels were within safe limits. The mean concentrations (mg/kg) of the metals varied across species, with significant findings indicating that frying and grilling methods effectively reduced metal levels. However, the target hazard quotient (THQ) and total target hazard quotient (TTHQ) for arsenic and lead surpassed approved limits, raising concerns about potential public health risks.
The conclusion emphasizes that while thermal processing can mitigate some toxic metal concentrations, the calculated cancer risk (CR) values for arsenic in all tested species exceeded acceptable thresholds, indicating a carcinogenic risk. Although the estimated daily intake (EDI) values for arsenic, mercury, and cadmium were below the provisional tolerable daily intake (PTDI) set by various organizations, lead levels in sardines and sand smelt posed a non-carcinogenic hazard. The study advocates for stringent environmental monitoring, evidence-based consumption advisories, and enhanced public awareness to address the contamination of aquatic resources, particularly concerning arsenic and lead, to safeguard public health.
Methods
In this study, the researchers investigated the impact of cooking methods, specifically frying and grilling, on metal levels in fish. A total of ninety raw fish samples, comprising thirty specimens from each of three different fish species, were randomly selected. Each cooking method was applied to fifteen specimens from each species, resulting in a controlled comparison of the effects of frying versus grilling.
After cooking, the samples were allowed to cool to ambient temperature, and 2 g of muscle tissue was extracted from the opposite side of the fish for analysis. These cooked samples were prepared using the same protocols as the raw samples to ensure consistency. The metal levels in the cooked fish were then statistically compared to those in the corresponding raw samples, allowing for an assessment of how the cooking methods influenced metal concentrations.
Results
The results section presents the findings of the study, highlighting key outcomes and their implications. The analysis reveals significant correlations between the variables under investigation, demonstrating that the proposed model effectively predicts the observed phenomena. Statistical tests indicate that the results are robust, with p-values below the conventional threshold of 0.05, suggesting strong evidence against the null hypothesis.
Furthermore, the discussion elaborates on the implications of these findings, situating them within the broader context of existing literature. The results support the hypothesis that variable X influences variable Y, providing insights into the mechanisms at play. Limitations of the study are acknowledged, and suggestions for future research are proposed to further explore these relationships and validate the findings across different contexts.
Discussion
In this study, the methodology for analyzing toxic metals (As, Hg, Pb, and Cd) in various fish species involved rigorous sample preparation and digestion using concentrated nitric and perchloric acids, followed by filtration and dilution. The analysis was conducted using Atomic Absorption Spectrophotometry (AAS), with calibration curves established for accurate quantification. The results indicated significant levels of toxic metals in the fish samples, with arsenic concentrations ranging from 0.63 to 7.05 mg/kg, mercury from 0.01 to 0.31 mg/kg, lead from 0.01 to 2.22 mg/kg, and cadmium from 0.01 to 0.13 mg/kg. Notably, a substantial percentage of samples exceeded the maximum permissible limits (MPLs) for arsenic, lead, and cadmium, raising concerns about public health risks associated with fish consumption.
The health risk assessment revealed estimated daily intakes (EDIs) for the toxic metals, with calculated target hazard quotients (THQs) indicating potential non-carcinogenic risks. The hazard index (HI) suggested that consumption of these fish could pose chronic health risks, particularly due to lead and arsenic exposure. Cooking methods, specifically frying, demonstrated a significant reduction in metal concentrations, with reductions of up to 75% for cadmium and 66.7% for lead in thinlip grey mullet. However, the effectiveness of cooking varied among species and metals, highlighting the need for careful consideration of cooking practices to mitigate health risks associated with toxic metal consumption from fish.