汞污染區稻米富含甲基汞是一個普遍現象,稻米甲基汞污染對人體健康的影響不容忽視。汞的毒性與其化學結構(分子結構)密切相關,如:二甲基汞衍生物是劇毒物質,硒化汞可在生物體內富集但毒性較小,氯化甲基汞的毒性是半胱氨酸甲基汞的10倍以上。由于甲基汞與巰基(-SH)間具有極強的親和力,因此,游離的甲基汞(CH3Hg+)在生物體內不會大量存在,而一般是與含有巰基的生物大分子,如與半胱氨酸(Cysteine)、谷胱甘肽(Glutathione)、清蛋白(Albumin)等進行配位,不同的配位方式決定了甲基汞在生物體內的運移行為。例如,與谷胱甘肽配位的甲基汞很難被吸收、運移,表現出生物體對甲基汞的解毒作用;與半胱氨酸結合的甲基汞則易于穿過血腦和胎盤屏障,直接對生物體靶器官產生毒害作用。從分子生物學的角度來看,明確稻米中汞的空間分布特征、化學形態及其結合方式,是全面理解其生物有效性、新陳代謝過程及毒性特征的前提,在汞的毒理學研究領域具有非常重要的理論和現實意義。

中國科學院高能物理研究所多學科研究中心生物醫學組趙甲亭、高愈希等人基于貴州清鎮汞污染現狀,通過實驗室模擬水稻汞暴露劑量及條件,利用同步輻射技術、電感耦合等離子體質譜技術(icp-ms)等金屬組學方法,詳細研究了水稻植株內的硒、汞相互作用,相關研究成果以題為seleniummodulatesmercuryuptakeanddistributioninrice(oryzasatival.),incorrelationtomercuryspeciesandexposurelevel的研究論文發表在國際金屬組學專門雜志metallomics上。該工作中的x射線熒光成像(xrf)得到了北京同步輻射裝置4w1b實驗站陳棟梁等的大力支持。
我國是亞洲最大的汞生產和使用國,長期的汞礦開采、冶煉、涉汞物品使用以及燃煤等造成了部分地區嚴重的汞污染。水稻可以吸收、轉運和富集汞,因此,食用稻米是我國居民汞暴露的一條重要途徑。硒是人體必需的一種微量元素,對維系機體生命活動具有重要的意義,并可拮抗汞的毒性。
該研究通過利用實驗室水培,結合土培方法對汞暴露水稻進行適量的補硒,發現補硒不僅可以提高稻米的產量,而且可以降低水稻各組織中的汞含量,抑制水稻對汞的吸收、轉運和蓄積。硒在降低稻米糊粉層中汞含量的同時,還可以顯著降低汞在稻米胚部位的蓄積,說明硒可以緩解汞對水稻發育的影響。研究中還發現,硒對水稻中無機汞的吸收、轉運和蓄積的抑制作用要比對甲基汞的影響更顯著,提示水稻對無機汞和甲基汞的吸收、轉運和蓄積過程不同。該研究表明硒可以降低汞對水稻的植物毒性,并且抑制汞在稻米中的蓄積,對進一步探索提高我國汞污染區稻米質量的途徑具有重要意義。除水稻外,高能所多學科中心還利用金屬組學方法研究了大蒜、線蟲、小鼠、大鼠及人體內的硒汞拮抗作用。
在國家自然科學基金等項目資助下,廣東省科學院生態環境與土壤研究所研究員孫蔚旻團隊與西安建筑科技大學教授張海涵團隊合作,以砷污染稻田土壤為研究對象,揭示了水稻根系內生菌調控砷形態的機制。相關成果近日發表......
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近日,中國農業科學院農業基因組研究所超級稻種質創新團隊利用多重基因編輯成功改善了野生稻農藝性狀,為現代育種工作提供了新策略。相關研究成果發表在《植物學報(英文版)》(JournalofIntegrat......
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