研究生知识库

汞是受到全球关注的污染物，因为其能够进入食物链进而导致人群受到汞暴露的健康胁迫，故食物中汞污染的问题得到了很多研究的关注，特别是食用鱼类等水产品被认为是人体甲基汞暴露的主要途径，因此大量调查研究都关注了食用鱼类导致的汞暴露量及其可能产生的健康风险。然而针对我国内陆地区的研究表明，由于大米被发现也能够富集甲基汞，因此相比鱼类而言，我国内陆地区居民的主要甲基汞暴露途径是通过食用大米而导致的，特别是针对汞矿污染地区的居民，由于大米中汞含量较高而且又是当地人主要食物来源，因此大米中汞以及甲基汞暴露导致的健康风险也逐渐受到关注。然而在评价因食用大米导致的汞暴露可能造成的健康风险时，以往研究均以大米中汞浓度和甲基汞浓度进行评价，但是由于食物中的污染物进入人体后并不能完全被人体吸收，因此这种评价方式可能会导致污染物的健康风险被高估，为了消除这种误差，有研究引入了“生物可利用性” (Bioaccessibility)的概念，即以能溶解进入人体消化液中的污染物的量来进行污染物的健康风险评价，以尽可能接近人体污染物暴露的真实情况，大量研究对于鱼类等水产品中汞和甲基汞的生物可利用性进行了深入的研究，针对大米中镉、砷、铅等重金属的生物可利用性也有相关研究数据，但是针对大米中的汞及甲基汞的生物可利用性数据目前还是研究空白，因此对大米中汞和甲基汞的生物可利用性进行研究以更为准确评价我国居民因食用大米造成的汞暴露健康风险是非常有必要的。本论文选取了贵州省铜仁市万山地区、湖北省恩施土家族苗族自治州、浙江省以及黑龙江省种植的大米，对大米中汞、硒的含量及生物可利用性进行试验研究，并根据生物可利用性数据对因食用大米造成的汞暴露健康风险以及硒-汞联合暴露的情况下硒对汞的影响进行了研究，取得了以下初步研究成果：1.在针对四种目前生物可利用性研究中比较常用的体外模拟试验方法进行的对比试验中，发现四种试验方法得到的总汞生物可利用性数据存在较大差异，特别是当利用这些数据进行每日摄入量的计算时结果也随之产生较大差异，因此有必要在四种体外模拟试验方法中找到相对较为准确的试验方法，本试验中通过测定大米中镉和砷的生物可利用性，并将其与已有研究中的相关数据进行对比后，确定了PBET(Physiological based extraction test)试验方法是相对比较准确的体外模拟试验方法。2.在确定了较准确的试验方法之后，用该试验方法对贵州省铜仁市万山地区和湖北省恩施土家族苗族自治州的大米样品进行汞、硒生物可利用性进行了试验研究，以对比高硒背景地区和高汞背景地区大米中汞和硒的生物可利用性差异和汞-硒相互作用对汞生物可利用性的影响，结果显示在体外模拟试验过程中不能直接表现出汞和硒存在拮抗作用的直接证据，万山汞矿污染地区大米中的汞含量远高于恩施地区，但是其总汞生物可利用性相比之下却较低。针对甲基汞的研究显示出与总汞相反的趋势，即万山地区大米中甲基汞的生物可利用性要高于恩施地区样品中，推测原因是由于两个地区大米中无机汞和甲基汞含量的差异造成，因为万山地区的样品中总汞含量远高于恩施地区，而且其甲基汞/总汞的比例也有所不同，无机汞和甲基汞生物可利用性存在明显差异，从而导致两个地区样品出现明显差异，此外由于万山地区样品中硒含量也较高，部分样品甚至超过恩施地区的样品含量，而硒的存在会影响汞的生物可利用性，因此综合这些原因导致两个地区样品汞、硒生物可利用性存在一定差异。3.对背景区浙江省和黑龙江省样品中籼米和粳米样品以及采样过程中在浙江省、福建省、广东省和江苏省采集到的四个糯米样品进行汞、硒生物可利用性研究，以对比不同大米品种对汞、硒生物可利用性的影响，结果显示粳米和籼米虽然在总汞、甲基汞和硒的生物可利用性上存在一定的差异，但是这种差异不能达到统计学上的显著水平，因此本试验中这两种稻米品种对汞、硒生物可利用性的影响有限，但是糯米样品中甲基汞的生物可利用性显著高于其他两种稻米品种。由于本试验仅对大米做了籼米、粳米和糯米的三种大类品种的区分，但是由于每个大类品种之下还可分为多种小类品种，此外，由于本试验中样品采样尺度较大，种植条件、土壤类型等外在因素也不能统一，因此推测可能需要对同一种植地的大米品种进行细致区分才能对大米品种对汞、硒生物可利用性的影响进行有效研究。4.在对于鱼类等水产品中汞、硒生物可利用性的研究中发现，烹饪会导致样品含量升高，但是其生物可利用性却降低的现象，研究人员指出含量升高是由于样品中含水量的变数导致，而烹饪过程中由于加热导致蛋白质变性，从而使结合在蛋白质中的汞、硒难以溶解进入模拟消化液，导致其生物可利用性降低。本试验中大米在烹饪前后含量未出现明显变化规律，但是其总汞和甲基汞的生物可利用性也出现了下降的现象，但是下降幅度相比鱼类研究中的数据而言较低，推测其原因也是由于烹饪过程导致蛋白质变性，使结合在氨基酸上的汞难以溶出，但是由于大米中蛋白质的含量比鱼类中低很多，因此其下降幅度也比较有限。然而烹饪过程对大米中硒的生物可利用性的影响未表现出明显规律，这也和鱼类研究中的报道有一定差异。5.利用本试验中大米中汞、硒生物可利用性试验数据进行EDI(Estimated daily intake)值进行计算并评价因食用大米造成的汞暴露健康风险，结果显示本试验中选取的大米样品在考虑生物可利用性的条件下，其总汞、甲基汞和硒的EDI值均低于WHO、EFSA及JECFA等机构划定的摄入量限值或者推荐摄入量，由此可以说明食用大米不会造成汞急性中毒的事件，但是对于汞矿污染地区的人群而言，由于其摄入的生物可利用态汞含量较高而面临慢性汞暴露的健康胁迫，此外由于其通过大米摄入的硒生物可利用态含量也不足相关机构划定的建议摄入值，因此汞矿区居民面临着慢性汞暴力和硒摄入不足的双重健康风险，可能对其健康造成不利影响。