科技工作者之家
科界APP是专注科技人才,知识分享与人才交流的服务平台。
科技工作者之家 2020-03-02
内容来源:中国科学院
随着经济的发展和城市化进程的加快,人类活动导致了大面积农田尤其是稻田受到有害重金属的污染。镉(Cd)是土壤污染中常见的有毒元素,全国首次土壤污染普查结果显示,重金属Cd 污染加重,全国土地Cd 的点位超标率为7.0%。有一项全国性调查表明,在矿区附近生产的所有稻米中,近65%的稻米中的镉含量超过了米镉国家食用标准(0.2 mg/kg)。被重金属污染的大米经口摄入到人体后,将在胃、肠道内经历消化过程,然后随血液循环累积到人体不同组织器官中,引起器官的组织形态和新陈代谢的变化,从而对人体产生毒性效应。由大米摄入导致重金属在体内积累造成的居民健康风险已经引起了人们的广泛关注。
为了准确评估人类暴露于污染食物中的重金属,必须测量其金属生物利用度。采用生物有效性(bioavailability)表征通过经口途径摄入的重金属总量中能够通过胃肠道并最终进入人体系统循环的比例,通常借助活体实验的研究方法(in vivo)。而生物可给性(bioaccessibility)是污染物最大经口途径生物有效性的指示,因而很多关于污染物生物有效性的研究工作将生物可给性作为研究的入手点和对象,通常借助的研究方法是体外模拟试验(in vitro),其优点是克服动物模型的高成本、周期长和道德伦理上的缺陷。但生物可给性不等同于生物有效性,体外模拟实验能否有效预测生物有效性及调控因素至今尚未明确。
中国科学院华南植物园土壤生态与生态工程研究组以6种不同镉污染浓度的大米为研究对象,通过建立4个不同体外模拟以及动物(小鼠)模型,研究了大米中镉的生物可给性和生物有效性。研究发现:大米中镉的生物有效性分别为15-56%、18-56%和3.71-54%(以肾、肝和股骨为耙器官),与污染稻米中总镉浓度呈负相关(r2=0.74-0.94)。不同的体外模拟消化方法测定的大米Cd的生物可给性存在差异,4种体外消化方法所获得的Cd胃和肠生物可给性分别为57-83%、 55-94%、42-98%和34-94%(胃阶段)和34-49%、21-43%、28-55%和14-56%(肠阶段)。当评估体外和体内数据之间的关系时,4种体外方法与基于肝脏或肾脏的小鼠模型之间的所有相关性较弱,其相关系数为r2=0.0006-0.52。不同方法的体外消化模型结果差异很大,说明体外消化法预测污染大米中Cd生物有效性存在一定的局限性。此研究结果对论证体外消化方法预测体内实验的生物有效性的可行性具有重大意义。
相关研究成果已发表在环境领域期刊Science of The Total Environment(《全环境科学》)。该研究得到国家自然科学基金面上项目和广东省自然科学基金和广州市科技攻关项目等的经费资助。
论文链接
图:体外胃肠相中大米镉生物可给性与动物模型中Cd生物有效性的相关性。
来源:中国科学院
原文链接:http://www.cas.cn/syky/202002/t20200228_4736015.shtml
版权声明:除非特别注明,本站所载内容来源于互联网、微信公众号等公开渠道,不代表本站观点,仅供参考、交流、公益传播之目的。转载的稿件版权归原作者或机构所有,如有侵权,请联系删除。
电话:(010)86409582
邮箱:kejie@scimall.org.cn
变废为宝!特殊细菌可消化有毒金属并产出小金块
中国科学院南京地理与湖泊所在湖泊沉积物碳埋藏研究取得进展
南京土壤所揭示大气沉降重金属的土壤生物有效性和对农作物富集贡献
对音乐的偏好,能预测一个人的精神病倾向
中国科学院水生生物研究所关于广布性冷水鱼类温度适应机制研究取得新进展
研究揭示有机肥-蚯蚓对重金属活性、生物有效性的影响
重金属污水
辟谣|大闸蟹重金属超标?
【海洋科普】基瓦多毛怪
华南植物园揭示饮食策略能降低大米中镉的生物有效性