1. 研究目的与意义
在我国有65%以上人口是以食用稻米为主,其产量占粮食总产量的40%,据估计,2015年我国稻米总供给量约4270亿斤,总需求量约3943亿斤。因此,稻米的质量安全控制,是我国居民食品安全的重要关键之一。而在水稻种植过程中极易吸附环境中的重金属铅,土壤中的铅也藉此经口进入人体。铅因其分布广泛,提取简易,在工业和制造业有着广泛的应用。然而,铅也是一种严重危害人类健康的重金属元素。铅由于其多亲和性和蓄积性极易随食物链进入人体,影响神经、免疫、消化、生殖等系统的正常运转,以及对人体的造血、发育等机能构成严重威胁。同时,铅是不可降解的环境污染物,半衰期长,在环境中长期滞留。
目前,铅的毒性污染已在国内外引起了广泛关注,受到许多研究工作者的重视。虽然近年来人们对重金属铅的毒性危害十分关注,但是涉及食品中重金属形态与其生物有效性的研究尚未完善。研究表明,铅的毒性与铅暴露量、铅的生物形式和化学形态、铅的生物有效性密切相关。食品中重金属的存在形态与环境中明显不同,一般多以配合物的形式存在。人体通过食物无意摄入的重金属,其吸收、代谢活性及毒害效应与金属的无机盐类有明显区别。目前,国外对海产品如鱼类、紫色贝、冒贝、牡蛎、虾等中Hg,Cd,Pb,As等元素的分布、结合形态及毒性进行了较深入的研究,而作为食物主要来源--谷物中重金属的分布、结合形态及其毒性关系尚未见到系统报道。
近年来,人们对食物链途径进行了多方面的有效控制,然而从口部无意摄入的土壤铅对人体,特别是对儿童摄入铅的总量的贡献率将越来越大,甚至可能成为最主要的来源之一。因此,有效、准确地判定土壤中铅的生物有效性已经成为解决铅中毒的关键科学问题。因此,本研究将会进一步充实和完善稻米蛋白铅的生物有效性的研究内容和研究体系,为稻米蛋白铅的生物有效性测定提高提供理论依据。同时,本文研究也将进一步推动稻米粮食加工产业发展,为稻米中铅食用安全风险的评估做出贡献。2. 研究内容和预期目标
研究内容:
(1)大米中总铅含量的研究: 用ICP-MS同时测定大米中总铅的含量。
(2)大米中铅的生物有效性研究:利用体外消化.Caco-2细胞模型,研究消化液中铅的有效浓度和实际经小肠吸收的效率。
3. 国内外研究现状
随着农业机械化程度不断提高,稻米的种植越来越科学、质量控制越来越系统性,却仍存在稻米污染严重的问题。近年来,我国加快了食品污染物限量立法的进程,对包括铅在内的多种污染物进一步作出严格的规定。研究稻米蛋白铅的生物有效性,构建体外消化.Caco-2细胞模型,研究消化液中铅的有效浓度和实际经小肠吸收的效率。将有效消化浓度的铅风险评估方法,作为粮食重金属铅食用安全评价系数标准建立的重要依据之一。
目前,已有众多学者利用Caco-2细胞研究了重金属的转运特性。然而,在重金属毒害效应研究下,国内外学者们大都把目光投向了海产品中重金属元素的分布、结合形态及毒性的研究,而忽略了作为食物主要来源--谷物。对于稻米蛋白铅的生物有效性的研究问题,最近几年很少有研究涉及到。目前,国内严峻的粮食安全形势,大米食用安全事关国家粮食安全大计。强化国内外对大米重金属,尤其是铅安全风险的关注程度是重中之重。稻米蛋白铅的总含量研究,以及铅经消化道吸收的实际效用研究将对于大米铅安全性的评估产生基础理论性作用。
4. 计划与进度安排
2022.10.25-2022.11.10:形成论文全部工作的计划表。查找相关资料,了解国内外研究进展状况、课题的可行性以及意义等必要地准备工作,并形成前言部分的初稿。
2022.11.15-2022.11.20:查找相关资料,设计实验方案。
2022.11.20-2022.04.25:试验阶段。
5. 参考文献
[1]赵兴敏,董德明,花修艺,董硕飞,陈瑜. 污染源附近农田土壤中铅镉铬砷的分布特征和生物有效性研究[J]. 农业环境科学学报,2009,08:1573-1577.
[2]杨金燕,杨肖娥,何振立. 土壤中铅的来源及生物有效性[J]. 土壤通报,2005,05:127-134.
[3]唐翔宇,朱永官,陈世宝. In Vitro法评估铅污染土壤对人体的生物有效性[J]. 环境化学,2003,05:503-506.
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