记者│ 廖红艳
如何减少重金属污染对人体健康造成的风险?研究人员发现,烹饪能降低大米和蔬菜中重金属的毒性。
20世纪30年代初,日本富山县曾出现一种怪病。刚开始人们只是劳动后感到腰背、关节疼痛,但几年后,疼痛开始遍及全身,骨骼也软化变形,变得脆弱易折。由于患者总是不停喊痛,日本医生把这种病因不明的病称为“痛痛病”。调查数年后才发现,怪病的源头,居然是当地人灌溉农田的名叫“神通川”的河流。河流上游的一家炼锌厂,排出的污水含有大量镉(Cd)。人们通过食用稻米等作物,使得这些有毒的镉进入人体,富集下来。痛痛病实际上就是典型的慢性镉中毒。
如今,对重金属污染导致的疾病,研究人员已经有深入的了解,20世纪发生在日本的悲剧应该不会再重演。不过,值得警惕的是,随着工业化、城镇化的加剧,我国一些地方的农耕地正受到重金属污染。如何减少重金属污染对人体健康造成的风险?中国科学院华南植物园副研究员庄萍认为,在短时间无法完成土壤治理的情况下,在食物链末端寻求有效方法,或许是一条捷径。为此,庄萍的研究团队,研究了烹饪对大米中镉、砷(As)和蔬菜中镉、铅(Pb)生物毒性的影响,相关研究分别发表在《食品化学》和《环境科学和污染研究》杂志上。
庄萍和同事的研究对象是南方常见的长粒米,分别是普通市售镉未超标大米、粤北矿区附近土地上产出的镉超标大米和实验室种植的镉污染大米(镉污染水平分别为低、中、高)。研究人员按中国人的习惯,以一份米、两份水(质量比)将生米煮成熟饭后,将米饭冷冻磨细,放入体外消化模型(PBET),模拟肠胃系统的消化过程,最后测出消化前后,重金属在大米样本以及消化残留物中的浓度,进而得出镉和砷的生物可给性。结果表明,烹饪处理后,三种大米中镉和砷的生物可给性都有一定程度的降低,且中、高污染水平大米中镉的生物可给性降低得尤为明显。
是指在胃肠道消化过程中,污染物从土壤、食物等基质,释放到胃肠液中的量与总量的比值。
有意思的是,研究人员还惊喜地发现,对大米进行烹饪处理后,在最后剩余的、无法消化的残留物中,镉、砷的含量都有很大提升。“可能是因为,这部分镉和砷与一些膳食纤维(比如晶状纤维素中的微细纤维)结合,生成了某种复合物,所以很难被人体吸收,”研究人员在论文中表示,“对这些残留物进行深入研究,或许能揭示,食物消化时重金属形态到底发生了怎样的改变,从而可以找出降低污染物毒性的方法。”
既然水煮大米能产生一定效果,那多加些水是不是效果会更好?为了验证这个猜想,研究人员又以1:4和1:6的米水比重复了上述实验,结果发现,溶于沸水的镉非常少,加水并不能改变米饭中镉的生物可给性,但对降低大米中砷的生物可给性有一定作用。
“在中国、日本、孟加拉国和印度的一些地区,大米在居民食谱中有着不可替代的地位。而相比其他农作物,镉和无机砷又更容易在稻米中富集,”庄萍介绍说,“所以,在这些地区评估食用受污染大米可能造成的健康风险非常有必要。”
随后,研究人员又对6种蔬菜(包括叶菜类的菠菜、生菜,果实类的西红柿、黄瓜,以及根茎类的土豆、胡萝卜),分别进行体外消化实验,并检测了其中镉、铅的浓度变化。全部270份蔬菜样本,都是从珠江三角洲9个城市的超市和地摊中随机选取的。按照叶菜类和果实类煮8分钟、根茎类煮12分钟的标准,研究人员对蔬菜进行了烹饪实验。结果发现,对于不同种类蔬菜中的重金属污染物,烹饪产生的效果并不相同。总体来说,水煮对叶菜类蔬菜影响比较大,叶菜中镉、铅的浓度和生物可给性均有显著下降;但对果实类和根茎类蔬菜则影响不明显。
好消息是,检测结果表明,所有蔬菜样本中的镉、铅含量,都在安全范围内。相对而言,粤北矿区附近土地上产出的大米,污染水平已经超出了国家标准,长期食用这种中度污染水平的大米,会造成健康风险。当然,除了考虑污染水平及食用量,不同群体对重金属的吸收水平也可能不同。比如,与成年人相比,儿童的风险一般都会更高。此外,个体营养水平与肠道环境、膳食纤维、肠道菌群、重金属形态等,都可能影响人体对重金属的吸收。
研究人员希望,在坚持土壤治理的同时,一方面,在食物链过程中寻求重金属的解毒机制,另一方面,在食物链末端,寻找实用有效的减少重金属生物毒性的策略,实质性减少污染区居民的健康风险。“传统的日常饮食方法是烹调、食物搭配等,”庄萍说,“下一步,我们将探讨食物搭配或营养素调剂等。”