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研究人员在稻田中发现了新的砷化合物

拜罗伊特大学的研究人员,以及意大利和中国的科学家,首次系统地研究了在何种条件下以及在何种程度上水稻生长的土壤中形成了含硫的砷化合物。迄今为止,在评估大米消费对健康的影响时尚未考虑这些硫代砷酸盐。科学家在《自然地球科学》杂志上发表了他们的研究结果,并确定了迫切需要进行研究以保护消费者免受健康风险的影响。

研究人员在稻田中发现了新的砷化合物

一种新的硫代砷酸盐测定方法

由拜罗伊特环境地球化学家Britta Planer-Friedrich教授领导的研究小组开发了一种测量方法,通过该方法可以可靠地检测水稻土壤中的硫代砷酸盐。迄今为止,常规用于监测稻田中砷的方法还不足以实现这一目的。这是因为它们不能原样鉴定含硫的砷化合物,或将它们与含氧的砷化合物区分开。就可能的健康风险而言,该缺点是个很大的问题。在稻田中发现的至少一种有机含硫砷化合物是致癌的。因此,更重要的是专门检测有机含硫砷化合物,并检查其毒性。据推测,由于测量程序不足,这些化合物迄今已与无毒的有机氧化砷化合物相混淆。

限制监测所有有毒砷化合物

“稻米中各种硫代砷酸盐的吸收及其对人类健康的潜在风险迫切需要进一步研究。稻米是世界上最重要的食品,可确保世界上一半以上人口的生活基础。”普莱恩-弗里德里希(Planer-Friedrich),并呼吁将来对所有有毒砷化合物设定法律规定的限值。拜罗伊特的科学家说:“用于极限监控的分析程序必须正确地检测所有这些化合物,必须成为常规程序。” 目前,无机氧化砷化合物只有法律限制,而有机氧化砷化合物仍被归类为无毒。

预测方法的新方法

利用他们的新测量方法,研究人员已经观察到意大利和中国稻田中长时间形成的含硫砷化合物。事实证明,所发生的硫代砷酸盐的量与土壤的pH值以及其他易于测量的参数密切相关。“这些发现为预测方法的发展提供了宝贵的起点。如果将来我们无需付出巨大的技术努力就可以预测哪些稻田将特别是大面积或仅少量的含硫砷化合物,那将是对评估健康风险做出了重要贡献”,Bayreuth博士说。该研究的学生和第一作者王佳佳(Song Jia Wang)硕士。

迫切需要研究机会和风险

这项新研究的作者认为,进一步的研究是必不可少的,以便能够科学地评估硫代砷酸盐带来的健康风险。例如,必须弄清楚这些砷化合物从稻田转移到稻谷的确切运输途径,以及在多大程度上进行转移。拜罗伊特实验室的研究已经证实,含硫的砷化合物可以进入水稻植株,甚至到达水稻籽粒。但是,根据我们目前的知识水平,不能排除如果在土壤中形成含硫而不是含氧的砷化合物,水稻收成的总砷污染甚至可以减少。如果含硫的砷化合物大部分保留在土壤中,情况就是这样,化合物。

在拜罗伊特大学,Britt Planer-Friedrich教授和植物生理学家Stephan Clemens教授的研究小组正在研究这些关系。德国研究基金会(DFG)和联邦教育与研究部(BMBF)支持这些跨学科研究项目。“我们的进一步研究将表明,硫砷酸盐作为一个整体,对于生产危害健康的砷含量最低的大米,是否代表着风险或机遇?只有这样,才能进一步针对稻田和农田进行水或土壤管理的指令。有针对性地开发新的水稻品种。” Planer-Friedrich说。

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