 在過去這幾年里，瑪麗·洛伊·格里諾特(Mary Lou Guerinot)一直在監(jiān)測得克薩斯東南部的試驗(yàn)田，了解大米作物從土壤里吸收金屬和其他讓人擔(dān)心的元素的情況。 她發(fā)現(xiàn)，如果稻田使用的是傳統(tǒng)的灌溉法，稻米會快速吸附砷?？扇绻麨榱丝刂粕槎鴾p少灌溉水源，稻米則會吸附鎘——這同樣是一種危險的元素。 格里諾特博士是達(dá)特茅斯學(xué)院(Dartmouth College)分子基因?qū)W家、生物學(xué)教授，她說：“對于我們在大米中是會測出砷還是鎘，這簡直成了道非此即彼的選擇題。”( I& X: D3 }& b * |/ j; n* p+ _& Q8 Q+ }& K 她強(qiáng)調(diào)指出，在試驗(yàn)田里檢出的砷或鎘濃度，還不足以拉響警報。不過，這已經(jīng)足以令像這樣的科學(xué)家驚覺：作為全球最廣泛消費(fèi)的食物，大米同時還是自然界中最主要的金屬化合物吸附體。/ G" k7 G a, J Z' k 已經(jīng)有很多報告指出，從麥片棒到嬰兒食品的各類大米制品中檢出了砷，這令消費(fèi)者已經(jīng)產(chǎn)生了警惕。一些食品加工企業(yè)已開始主動篩查產(chǎn)品砷含量，而像美國食品藥品監(jiān)督局(Food and Drug Administration)這類機(jī)構(gòu)現(xiàn)在建議人們要確保所吃的谷物品種多樣化，好“將過量食用單一食品導(dǎo)致的潛在負(fù)面健康影響最小化”。% J6 }. `9 }# {/ V4 q . f5 O5 W: R" d2 k$ J. u1 W 但令人憂心的還不僅僅是砷和鎘，這兩種物質(zhì)既可能作為天然產(chǎn)生的元素出現(xiàn)在土壤中，也可能是工業(yè)副產(chǎn)品。近期的一些研究顯示，稻米擁有從土壤中積蓄所有金屬的能力，當(dāng)中包括了汞甚至鎢。這些發(fā)現(xiàn)促使科學(xué)家和種植者們采取新一輪行動，努力培育對金屬污染不那么敏感的谷物。# j. F/ N N& P 9 Y6 p- d0 O, r$ m 糙米所含的重金屬含量往往最高，這是因?yàn)橄裆檫@類元素是在米糠和稻殼中積蓄，在白米的精加工過程中會被碾壓脫除。美國農(nóng)業(yè)部預(yù)測，平均來說米糠中所含的砷含量可高達(dá)大米的10倍。 O, w7 g, {' w 盡管大米中含有的劑量通常極其微小——濃度單位是以1公斤中含有1微克計(jì)——但長期暴露于砷元素中仍然可影響健康，哪怕濃度很低。食品和藥品監(jiān)督局現(xiàn)在正考慮是否要對大米中的砷含量設(shè)定一個安全上限。, ]% Y W+ J2 X: [6 Y1 v “大米會帶來問題，因?yàn)檫@是一種廣泛食用的谷物，”美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究服務(wù)方面的資深農(nóng)學(xué)家魯弗斯·查尼(Rufus Chaney)是一個農(nóng)業(yè)作物金屬積蓄調(diào)查項(xiàng)目的領(lǐng)導(dǎo)人。他說：“但它同時又是種十分吸引人的作物?！?BR> 跟人類一樣，植物也擁有占據(jù)并吸收必需營養(yǎng)物質(zhì)的系統(tǒng)。在植物中，這類“運(yùn)輸”系統(tǒng)可用來從土壤中吸收鐵、鈣、鋅和錳這類礦物質(zhì)。4 j! d& O6 P. I5 s 稻谷作物有一套巧妙的系統(tǒng)，可以吸收硅化合物，或稱硅酸鹽，以此來幫助植株健壯，莖桿強(qiáng)韌。莖皮部將水溶營養(yǎng)物質(zhì)推運(yùn)到植株各部分，用來保證各個組織營養(yǎng)供應(yīng)。 糟糕的是，砷化合物的結(jié)構(gòu)與硅鹽相似，因此這種傳輸系統(tǒng)也使得水稻易于吸附砷化合物。同時，以傳統(tǒng)方法種植水稻，往往需要灌溉整片農(nóng)田，這種方式更容易產(chǎn)生水解砷化合物亞砷酸鹽，并在水稻植株中傳輸。 z2 z5 O% E% r& }3 B “水稻作物的問題在于，它往往會在稻米，而非葉片或其他部位積聚砷，”普度大學(xué)(Purdue University)植物生物學(xué)家喬迪·班克斯(Jody Banks)研究的領(lǐng)域是植物中的砷積聚，她說：“而且吸附的速度極快?！?BR>S% C# ~& B4 z 在產(chǎn)大米區(qū)，檢出砷濃度最高的區(qū)域?yàn)閬喼薏糠值貐^(qū)——包括孟加拉和印度——這些地區(qū)陸殼下層的基巖富含砷，會污染地下水，而這些水源既用于飲用，又用于稻田灌溉。1 o; C; X# S7 \7 `) d) Q 不過，較低濃度的砷已在世界各國，包括美國的土壤中檢出。據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局(United States Geological Survey)的研究，密西西比河泛濫平原沖刷的肥沃土壤，其砷含量可高達(dá)路易斯安那、密西西比和阿肯色州其他地區(qū)的五倍。4 f2 `& U; X4 K' W* R/ _6 Q 正是基于此，同時考慮到保護(hù)水資源，科學(xué)家們曾嘗試過減少稻田灌溉水量。但正如格里諾特博士所發(fā)現(xiàn)的那樣，這種作法又會使得水稻吸附過量的鎘。. T* q9 g% M- N7 h: a* a 8 g" G( z, L/ D7 z6 m3 L 查尼博士指出，其他植物也會吸收鎘，通常采用的是從土壤中吸收鋅的那些管道。但有趣的是，稻米作物則是經(jīng)由吸收錳的管道來吸附幾乎所有鎘。而這條管道——它是由一群堅(jiān)韌的日本研究人員發(fā)現(xiàn)的——則會帶來一系列新問題。/ o$ ^0 V7 V+ g2 A" i) C5 q 鋅在土壤中相對常見，可溶性的錳則較少被人發(fā)現(xiàn)。因此在稻米作物的輸送系統(tǒng)中，鎘幾乎碰不到任何競爭對手——這意味著，它會十分帶勁地儲存這種金屬。 大米中的鎘和人類疾病之間的聯(lián)系，可追溯到幾十年前。大部分科學(xué)家援引20世紀(jì)60年代日本出現(xiàn)的“痛痛病”(itai-itai disease)，相信這是可確認(rèn)的最早病例。人體接觸鎘會出現(xiàn)大量病征，其中一項(xiàng)是骨折，該病名就源于骨折帶來的痛苦。 b5 a' G/ B) z Q" H9 @ 研究人員后來發(fā)現(xiàn)，是礦井和其他工業(yè)帶來的鎘污染擴(kuò)散到了稻田中，導(dǎo)致大米吸附了大量有毒金屬。類似的問題也曾在中國出現(xiàn)，引發(fā)了去年民眾對毒大米的抗議。0 Q$ D: o; S1 N1 Y+ _$ |" l : b1 o6 g' o! t+ p; `4 m. r( {4 h 科學(xué)家表示，在美國土壤中自然存在的鎘濃度不足以引發(fā)急性疾病。但是，由于大米作為糧食作物的意義實(shí)在太重要了，科研人員一直在想辦法阻斷它吸附金屬的趨向。: b* s2 v* V1 d7 k 研究人員已經(jīng)嘗試培育將更多鋅和鐵輸送到大米中的稻米品種，這既能提高作物營養(yǎng)水平，又可降低毒性。此外目前還有其他項(xiàng)目正在進(jìn)行，包括德克薩斯州的一項(xiàng)試驗(yàn)，目標(biāo)是培育不易吸收有毒礦物質(zhì)的稻米品系。 同時，研究人員還在嘗試轉(zhuǎn)基因技術(shù)，通過精確設(shè)計(jì)稻米作物的傳輸系統(tǒng)來阻斷鎘或砷。) n e6 _* J D7 S# E, \* E+ }' b 最終，他們在設(shè)法通過其他植物來減少土壤中的有毒成份，這個過程稱為植物提取。比方說，班克班博士正在研究用一種蕨類植物巧妙地吸附土壤中的砷，并儲存在其葉片中。0 |/ K- B0 ?; s8 w* R . U( X" G4 J1 O$ V0 u 這種植物稱為蜈蚣草，又名腎蕨，因?yàn)樗谖罩亟饘俜矫媸殖錾?，中國的科研人員接觸到美方研究人員，討論用它來治理污染土壤的可行性。當(dāng)然了，這種蕨類最終需要焚毀或者送往專門的有害廢物處理中心。. C6 K4 k% ~) d2 ~+ h" x “你絕對不能吃它，”班克斯說。 作者DEBORAH BLUM2014年05月05日。本文最初發(fā)表于2014年4月19日?！ 》g：學(xué)清 |
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