富硒大米降镉（富硒大米降血糖吗）

【摘要】：硒(Se)是人体所必需的微量营养元素,具有提高人体免疫力、抗癌等功能。水稻是我国重要的粮食作物,食用富硒稻米是人体补充硒的主要途径之一。镉(Cd)是一种对人体危害极大的元素,而水稻作为镉富集作物,稻米安全问题备受关注。广西具有全国最大面积的富硒土壤,但广西也是典型的土壤高镉地质背景区域,且富硒土壤存在镉伴生现象。目前,有关硒-镉关系研究多集中在外源硒对水稻镉积累拮抗机制方面,较少关注天然硒镉高背景区土壤-稻米系统中硒、镉富集特征,且对硒共存下稻米中镉的生物有效性研究极少。因此,本文以广西某三县代表性硒镉高背景区为研究区域,共采集196份土壤(0-20 cm)以及与土壤相对应的水稻稻米样品,分析土壤、稻米中硒、镉含量以及土壤主要理化性质,查明土壤-稻米系统中硒、镉相互关系及影响因素,并通过大鼠动物试验,分析不同硒镉比例的稻米中硒、镉的相对生物有效性,研究硒对稻米镉的生物有效性的影响机制,评估硒镉高背景区居民长期食用当地稻米摄入硒、镉的健康风险,以期了解土壤-稻米-动物中硒、镉的相互关系,并为硒镉高背景区人群健康风险研究提供参考。得到主要结果如下:1、研究区土壤全硒含量在0.26-2.73 mg·kg~(-1)之间,其中,有93.37%样点的土壤全硒含量超过0.4 mg·kg~(-1),土壤全镉含量在0.30-3.09 mg·kg~(-1)之间,土壤全硒、全镉平均含量分别为0.82±0.39 mg·kg~(-1)和0.78±0.57 mg·kg~(-1)。

稻米硒、镉含量分别介于0.001-0.21 mg·kg~(-1)和0.02-1.06 mg·kg~(-1),平均含量分别为0.05±0.03 mg·kg~(-1)和0.26±0.22 mg·kg~(-1)。稻米硒含量与土壤全硒(r=0.287)、有效硒含量(r=0.300)呈极显著(p0.01)正相关,与土壤硒有效率(r=0.148)呈显著(p0.05)正相关,与土壤镉有效率(r=-0.217)呈极显著负相关;稻米镉含量与土壤全镉(r=0.230)、有效镉含量(r=0.250)呈极显著正相关,但与土壤有效硒含量(r=-0.152)、土壤硒有效率(r=-0.253)呈显著或极显著负相关。此外,土壤硒有效率及稻米硒含量随着土壤有效态镉/硒摩尔比值增大而降低,而土壤有效态硒/镉摩尔比值越大,土壤镉有效率及稻米镉含量越低。因此,稻米硒、镉含量都受到其在土壤全量和有效含量的控制,且土壤中硒、镉发生相互作用减少了稻米对硒、镉的积累。2、对稻米硒、镉含量与土壤主要理化性质进行相关性分析。结果显示,稻米硒含量与土壤有机质(r=-0.220)呈极显著负相关,与其他理化性质无显著(p0.05)相关性。稻米镉含量与土壤p H(r=-0.286)、土壤交换性钙(r=-0.200)、土壤交换性镁含量(r=-0.253)呈极显著负相关,与其他理化性质无显著相关性。

表明稻米硒含量主要受到土壤有机质的影响;稻米镉含量主要受到土壤p H、交换性钙和交换性镁含量的影响。3、给大鼠喂食研究区不同硒镉比例的稻米,对大鼠血清和肝脏的生化指标进行分析。结果显示,与对照组(CK组)相比,镉米组(Cd组)大鼠血清中谷草转氨酶(GOT)活性和肝脏丙二醛(MDA)含量显著增加,而肝脏超氧化物歧化酶(SOD)活性和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性显著降低。与Cd组相比,低硒镉米组(LSe-Cd)、中硒镉米组(MSe-Cd)和高硒镉米组(HSe-Cd)大鼠血清中GOT活性和肝脏MDA含量显著降低,SOD活性和GSH-Px活性显著提高。说明大鼠摄入稻米中硒可显著提高大鼠肝脏的抗氧化酶活性,从而减轻镉引起的肝脏氧化损伤,对大鼠肝脏有保护作用。4、以大鼠肝脏为生物靶器官,对不同硒镉比例的稻米中硒、镉的相对生物有效性进行了评价。结果显示,LSe-Cd组(62.90±5.42%)与MSe-Cd组(58.66±4.93%)稻米硒的相对生物有效性无显著差异,且显著高于HSe-Cd组稻米硒(38.31±5.67%)。相比于Cd组稻米中镉的相对生物有效性(83.36±7.13%),LSe-Cd组、MSe-Cd组和HSe-Cd组稻米镉的相对生物有效性分别显著降低至66.41±8.53%、53.00±4.99%和58.81±4.42%。

表明大鼠体内对硒的需求有限,稻米硒的生物有效性与其硒含量不呈现浓度剂量效应,而稻米中镉的生物有效性受到稻米硒含量的抑制。5、基于相对生物有效性法,采用目标风险系数对研究区居民长期食用当地稻米的健康风险进行了评估,并预测了膳食中可允许摄入最大的稻米硒(镉)含量。结果表明,以稻米硒的生物有效性评估研究区居民长期食用当地稻米摄入硒的健康风险,发现研究区居民长期食用当地稻米摄入硒不存在健康风险,且研究区稻米硒含量均未超过预测值;以无硒组和硒强化组的稻米镉的相对生物有效性评估研究区居民长期食用当地稻米摄入镉的健康风险,发现无硒组评估结果为研究区居民长期食用当地稻米摄入镉存在健康风险,而硒强化组评估结果为不存在健康风险,且研究区稻米镉含量超过预测值的比例从44.39%降至31.63%。说明增加膳食中硒的摄入因降低了稻米镉的相对生物有效性,从而降低了食用镉污染稻米而导致的潜在健康危害。