砷和水稻:一个被忽视的癌症风险
稻谷是世界上30
亿人的主食,在亚洲,以稻谷为主食的情况尤为显著。但是支撑世界上一半人口的主食会存在增加患癌症风险的问题吗?这个问题起源于三大系列的发现,包括即将(以论文形式在学术期刊上)发表的数据的水稻和水稻产品(如米糠和大米饼干)中砷含量提高在内的消息。
研
究表明,大部分砷以无机形式即氧化物砷酸盐和亚砷酸盐存在,人们通过饮水的方式摄入而患病。这部分人患癌症的机率高于一般人。致力于研究作物中的污染物并
且熟知这些新的研究结果的英国哈潘顿的洛桑研究所的生化学家史蒂夫.麦格拉思说:“这是一个严重的问题”。尽管稻米中积累的砷含量较低,但史蒂夫.麦格拉
思认为“人们在日常膳食中如果摄入过多的稻米,会对身体产生危害。”
有
专家提醒,没有任何数据表明吃稻米会引起癌症。德克萨斯州 A&M大学所在地的农作物科学家理查德
Loeppert说“水稻中的砷含量确实需要降低,但水稻中含砷的问题不会即时对人产生危害。”北京生态环境科学研究中心的首席研究员—环境生物学家朱永
关表示:“我们对此仍没有完全的研究清楚,但砷仍然是砷。”
中国(政府)同意(对水稻含砷的问题不能掉以轻心):(中国)是管制食物中砷的含量的少数国家之一。2005
,
政府把大米中砷的限量由700ug/kg降至150ug/kg.鱼类和其他海产品含有一种称之为arsenobetaine的有机化合物,若正常摄入海产
品,这种化合物在很大程度上对人体是无害的。1993年,美国食品药品监督管理局在一个对贝类消费品的指导性的文件中提出,推荐人“每日可承受摄入”的无
机砷的含量为130ug.但是,大多数国家,包括美国和欧盟在内,都没有法律限制食品中无机砷的含量。最近的研究结果将更快地推动监督调整进程。
朱永关和其他人没有等待,他们已经在寻找方法解决如何除去含有比小麦和其它谷物高10
倍
砷浓度的水稻的问题。可能采取的措施包括改变农场的做法,例如:在凸起的培育床上种植水稻以及利用水稻工程去除其中的砷等。这是一项紧迫的工作,有人说,
由于全球的粮食危机在矿场及冶炼厂附近种植的稻谷有所增加,而且在一些曾使用含有大量砷农药的棉花和其他作物种植地上种植的水稻也有所增加。与朱永关以及
英国阿伯丁大学环境化学家的Andrew Meharg一起做研究的博士后研究员
保罗.威廉说:“我们担心的是越来越多被砷污染的贫瘠土地会被用于种植水稻。”
无机砷在单剂量100
毫克可以通过减弱能量代谢的进程使人致死。低剂量长期潜伏对人体的影响更为阴险,这些影响最早是1980年代初期在印度和孟加拉国发现的,
在一些地方,由于很多人饮用水依赖于被砷污染的水井导致砷中毒,并因此爆发了以皮肤粗糙为前奏特点的如皮肤癌以及膀胱癌等严重的疾病。被污染的水井每升水中通常含有数百微克砷,这远远高于世界卫生组织(WHO
)所规定的每升水中砷低于10
微克的水平,这一标准被大多数国家通过使用。一些砷自然含量高的地区一直在努力的开发替代供水(Science,2007
年3
月23
日,1659
页)。朱说:“数十亿美元用于减少水的砷含量,但即使我们解决水中砷含量高的问题,砷依然会进入大米中。”
麦格拉思和同事上个月在《环境科学与技术》的在线报道称,
由于厌氧微生物分解得到砷元素,水稻很容易从湿泥土中吸收砷。(其他生长在有水环境作物,如莲藕,菱角,和水菠菜也往往含有高水平砷。)朱、威廉和麦格拉思注意到在本月《环境污染》的一篇文章中写到:世卫组织所限制的水中砷的含量相当于每天摄入10
微克的食物。在亚洲,若保守估计为平均每天消费大米200
克,研究人员估计稻谷中砷的含量必需低至每千克50微克仍然低于世卫组织所规定水中砷的含量。然而,朱和他的同事报告,世界各地的调查发现,大米中无机砷的含量普遍超过50
微克的阈值甚至可达到400
微克每千克。
去年4
月,麦格拉思的实验小组报告:在英国超级市场中出售的断奶婴儿所食用的米粥中砷的含量令人担忧,这一报告引起了轰动。根据他们在《环境污染》所得的调查结果,所抽取的婴儿大米食品中有35%砷含量超过我国允许值。
(
sciencenow.sciencemag.org/cgi/content/full/2008/430/1
)
该
小组即将发布的另两个报告将会引起又一次的轰动。他们发现,健康食品店以及由群众供给国际援助营养不良儿童项目中的大米都有朱所说的米糠中含有高含量无机
砷的问题。米糠产品测试的样本来自日本和美国。麦格拉思称他们小组的分析水平是最高的:“他们的研究表明了这个问题的规模之大及国际层面之广”。
食品工业已设法消除这忧虑。例如,去年秋天关于大米中砷问题的新闻在美国报道后,总部设在亚利桑那州凤凰城,出售米糠和麸皮提取物公司的一位高级官员在NutraCea
给客户的信中写道:“在美国设立的稻米砷水平含量在FDA
制定的食品中砷的限量范围内。美国稻米消费已超过百年,自今还没被报道过一起由于食用稻米而出现健康状况”。威廉认为在美国,食品中无机砷允许的最大量“没有标准”。
专
家们提出了几个缓解这一情况的方法。加州和印度部分地区砷含量较低的大米在出售之前可以和一些砷含量高的大米混合再出售。但麦格拉思说:“贫困地区的设施
简陋,加上饮食习惯的不同,要混合比较困难。”另一方法是倾向于种植生长在干燥的土地,吸收砷远远少于水稻的陆上稻谷。第三个方法是在培育床上供氧种植水
稻,麦格拉思认为,这可以减少动员土壤中的砷,而且“可以大大减少土壤中的砷转移至粮食的量。”但在亚洲这需要从根本上改变耕作方式。
一
个颇具吸引力且可能性较大的方法是调节水稻的新陈代谢。朱说:“砷在稻谷中的积累实际上是受到基因控制的。”十年前,密歇根州底特律韦恩州立大学的分子生
物学家巴里罗森所领导的实验小组发现,一类称为aquaglyceroporins的蛋白质运输砷和其他一些非金属物质进入细胞。在这项研究工作的基础
上,丹麦哥本哈根大学的汤玛斯雅恩小组上个月在BMC
生物学公布了他们在植物中包括在水稻中所发现的aquaglyceroporin的亚科—nodulin26
,如:
intrinsic proteins(NIPs)。小组的一位成员耶德迪比纳特说,有可能会设计实验利用植物验证NIPs能抵抗砷的摄入,尽管由于NIPs会促进重要营养素如硼或硅的吸收,这一实验会比较棘手。罗森的实验室希望通过aquaglyceroporins
工程达到区分砷与非金属物质的目的。
罗森和朱所使用的另一种方法是建立水稻基因改造工程,利用细菌酶——S -
腺苷-
转
甲基砷酶,把无机形式的砷转化为甲基形式或挥发性化合物。罗森说:“我们认为,稻米中有这种酶就会挥发砷,生产出的稻米砷的含量自然就会少。”实地测试很
快就会在中国展开。罗森,朱和其他的同事还利用传统的育种技术选择培育少砷的种苗。若这在农场中的试验能成功,任何新品种都将会有令人满意的收益:那么一
个有待证实的癌症风险与挨饿相比就会相形见绌了。
分享到:
相关推荐
研究了砷和磷酸盐对两个水稻品种IR21和Nayanmani的21日龄幼苗生长和呼吸的影响。 由于砷酸盐和磷酸盐的化学构型相似,并且后者优先被磷酸盐转运蛋白吸收,因此在磷酸盐存在下竞争性抑制了砷酸盐的吸收。 不断增加的...
水稻砷污染及其对砷吸收和代谢机制的研究进展,彭小燕,王茂意,水稻是当今世界大部分地区(尤其是东南亚)的主要的粮食作物之一,同时也是砷 (As)进入食物链的主要途径之一。日益严重的水稻田As�
砷胁迫下水稻苗期光合生理差异,刘琳,杨桂娣,本研究以水稻中汕优63为材料,田间网室中土培条件种植下,采用不同浓度、不同形态砷溶液处理,探讨砷对水稻光合特性影响的生理与�
水稻行业深度报告:我国水稻供需宽松趋势有望延续.pdf
无机砷胁迫下水稻苗期的生理响应,杨桂娣,何海斌, 本实验以水稻汕优63为材料,研究了水培条件下不同形态的无机砷(As2O3和HAsNa2O4)处理后,水稻苗期生理特性的变化。结果表明,水培�
方法:根据分裂地块实验设计,在两个天数下,将15个水稻品种淹没在田间,并进行了两次因子和三次重复实验。 在13天和45天分别测量了农艺参数,如株高,分till数,节间距离和节间数量。 收获后,记录一些特性,如...
大班主题活动:家乡的水稻.docx
水稻植物和土壤在淹没的水稻土中产生甲烷(CH4)的排放中起着至关重要的作用。 在稻田中不同覆盖作物生物量下,水稻和覆盖作物生物量改良土壤对甲烷排放的贡献尚未得到研究。 在土壤加水稻和仅土壤条件下,密闭室法...
一个水稻矮生突变体的表型和遗传分析,王嫚,唐文武,植株矮化是农作物育种实践中最重要的一个水稻矮生突变体的表型和遗传分析农艺性状之一,矮生基因的发掘研究和利用对水稻高产育种
种植方式对陆稻和水稻生长特性和产量形成的影响,张亚洁,许德美,以中旱3号(陆稻)和武香粳99-8(水稻)为材料,研究了种植方式对陆稻和水稻生长特性和产量形成的影响.结果表明:与水种(对照)相比,覆膜
杨树基因POPTR_0012s04040和水稻基因LOC_Os03g47042和LOC_Os03g47022与KNATM一起被归类为一组新的无同源框域的KNOX基因,它们在植物发育和多能性中发挥着潜在的作用。 单子叶植物(大米)中KNATM同源物的鉴定为在...
自然环境下,4种水稻叶片病虫害数据集 Bacterial blight(白叶枯病)共1548张,Blast(稻瘟病)共1440张,Brown Spot(褐斑病)共1600张,Tungro(水稻東格魯桿狀病毒)共1308张。自然环境下,水稻叶片病虫害数据集。
水稻行业深度报告:我国水稻供需宽松趋势有望延续
水稻白叶枯病是水稻生产中的重要病害之一,是水稻的主要病害之一,也是一种检疫病害。水稻白叶枯病主要危害叶片,导致植株萎蔫死亡。一旦发生,水稻白叶枯病一般可减产10%左右,严重的可减产50-60%,甚至90%。一般...
【加强肥水管理】根据水稻生育期、天气、水田水位、土壤性质和水利条件,合理排灌、控水病害,彻底改变长期深灌高湿环境,实现浅水生根,水养胚稀,长穗湿,其中搁(干)田及时排灌管理,分蘖后期至拔节期进行干湿...
2021年大宗商品系列报告:水稻行业发展分析短报告.pdf
水稻叶片病虫害分类数据集-提供tensorflow代码和教程,结合作者录制的b站视频,快速掌握不是梦。数据集详细信息请看https://blog.csdn.net/ECHOSON/article/details/117964438
水稻属于禾本科稻属,是一个极其古老的作物。据考古发现,水稻在我国的种植历史至少有7000年左右。世界上的栽培稻有2个种即亚洲栽培稻和非洲栽培稻。其中亚洲栽培稻种植面积大,遍布全球各稻区,所以称之为普通栽培...
数据集格式:Pascal VOC格式+YOLO格式(不包含分割路径的txt文件,...重要说明:一共三种水稻病害,褐斑病、Hispa 和叶瘟病 特别声明:本数据集不对训练的模型或者权重文件精度作任何保证,数据集只提供准确且合理标注
目前的工作旨在评估不同水分胁迫水平对水稻和n草生长的影响。 该研究以完全随机设计,按因子分解法2×5建立于温室中,一式四份。 因子“ A”包括植物物种(大米BRSQuerência,或杂草棘叶棘草),因子“ B”包括水分...