????環(huán)境中的有毒金屬通過各種途徑進入食物鏈，并可能對人體造成多種危害，例如鎘過量攝入引起骨脆性或腎損傷，鉛會導(dǎo)致腎、腦中毒(神經(jīng)膠質(zhì)瘤)等。某些特定膳食補充劑（維生素族、抗氧化劑、礦質(zhì)元素）具有緩解重金屬脅迫和毒性的作用，但其對腸道過程中降低重金屬生物有效性的影響機制尚不清楚，因此探索飲食干預(yù)對重金屬的吸收、轉(zhuǎn)運和積累的影響因素及其調(diào)控機制對減輕或預(yù)防鎘和鉛對人體的毒性和危害具有重要的現(xiàn)實意義。
????中國科學院華南植物園海岸帶生態(tài)系統(tǒng)過程與環(huán)境健康組博士生孫碩、碩士生陳香華等人研究了多種抗氧化劑和礦質(zhì)元素對模擬胃腸和小鼠中重金屬生物有效性的抑制作用，發(fā)現(xiàn)添加蜂膠及其提取物顯著降低了糙米中鉛的生物有效性(p?<?0.05)；中劑量原花青素對糙米和精米中鎘的生物可給性和生物有效性均有顯著的降低作用(達76%?)。同時發(fā)現(xiàn)糙米中鉛的生物可給性和生物有效性的下降與鐵含量顯著負相關(guān)。蜂膠提取物和原花青素能有效降低小鼠肝臟中H2O2含量、MDA水平，恢復(fù)還原性谷胱甘肽(GSH)水平(p<0.05)，說明它們對減輕體內(nèi)Pb、Cd的氧化損傷有一定作用。本研究證實抗氧化劑能更好地抑制重金屬的生物利用度，蜂膠及其提取物和原花青素等可能是干預(yù)人體鉛和鎘暴露的替代膳食補充劑。
????原花青素、金屬硫蛋白和葡萄糖酸鋅顯著降低模擬胃腸消化和Caco-2細胞中Cd生物有效性，分別降低了60.5?%、82.5?%和73?%，有效降低鎘的跨膜轉(zhuǎn)運，并增強了跨膜電阻(TEER)，表明這些補充劑對鎘誘導(dǎo)的屏障功能障礙具有保護作用。轉(zhuǎn)錄組學結(jié)果顯示膳食補充劑下調(diào)了相關(guān)基因的表達，揭示了這些成分可以調(diào)節(jié)與膳食鎘毒性和吸收相關(guān)的特定途徑基因的表達，如凋亡途徑(Jun,Ddit3)、抗氧化相關(guān)途徑(Cat,Hmox1)和礦物質(zhì)吸收途徑(Mt,Slc39a4)。多食用富含原花青素和鋅的果蔬可以一定程度上控制經(jīng)口攝入鎘的負面影響。
????相關(guān)研究成果于近期（在線）發(fā)表在國際學術(shù)期刊Science of The Total Environment（《總環(huán)境科學》）和Environmental Technology & Innovation（《環(huán)境技術(shù)與創(chuàng)新》）上。中國科學院華南植物園博士生孫碩為論文第一作者，莊萍副研究員為通訊作者。該研究得到國家自然科學基金項目和廣東省科技計劃項目聯(lián)合資助。論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.175697和https://doi.org/10.1016/j.eti.2024.103771
圖1. 蜂膠及其提取物顯著降低了糙米中鉛的生物有效性
圖2. 原花青素、金屬硫蛋白和葡萄糖酸鋅對鎘脅迫的響應(yīng)機制模型
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