导读
近日，南京大学历红波教授、周东美教授与浙江大学马奇英教授等在Soil & Environmental Health（SEH, 《土壤与环境健康》）期刊联合发表题为“利用“矿物质载体之王”同步降低污染小麦中镉砷铅人体生物有效的机制研究（Fortifying casein phosphopeptides and calcium in wheat reduce the cadmium, arsenic, and lead bioavailability based on a mouse model: Calcium and phosphate transporters and gut microbiota；2024，2(4)：100111）”。该文章基于小鼠暴露实验，揭示了膳食补充营养强化剂（酪蛋白磷酸肽）对于提升小麦内源钙、铁吸收效率，进而同步减少小麦中镉、砷和铅在小鼠肠道吸收的分子生物学机制。
图文摘要（Graphic abstract）
主要内容
镉、砷和铅是三种毒性较强的重金属元素，长期接触会导致各种严重的健康问题，包括肾损伤、神经系统损伤、癌症风险增加等。农田土壤中的镉、砷、铅会通过食物链对人体健康构成重大威胁。通过膳食途径摄入含有镉、砷、铅的食物（如小麦）时，镉和铅主要通过十二指肠上皮细胞顶膜上的钙、铁转运蛋白被吸收，而砷酸盐则可通过磷酸盐转运蛋白被吸收，因此矿物质的摄入和吸收状况往往会对重金属的吸收存在拮抗作用。本研究团队前期研究表明，膳食补充钙补剂可介导机体1,25-二羟维生素D3下调，导致肠道内钙和磷酸盐转运蛋白的同步下调，进而同步降低镉、铅、砷三种重金属的肠道吸收效率即生物有效性。通常，植物源食物中钙、铁等营养元素的肠道吸收效率受到食物中植酸、草酸等抗营养剂的阻碍。因此，是否可以通过膳食调控手段，提升食物本身内源钙、铁的活性，进而降低重金属复合污染物的吸收，仍值得深入研究。基于此，本研究选取镉、铅、砷复合污染的小麦样品作为研究对象，开展小鼠暴露实验，研究了膳食补充“矿物质载体之王”酪蛋白磷酸肽（casein phosphopeptides, CPP）对小麦中镉、砷和铅在小鼠肝肾中积累的调控作用。并探究CPP对小鼠钙铁吸收、肠道钙铁磷转运蛋白表达、小鼠肠道微生物的调控等问题，阐明了CPP降低镉、砷和铅肠道吸收的效果和作用机制。本研究对采取膳食矿物质营养强化措施，降低敏感人群的饮食重金属暴露风险具有重要的指导意义。
图1 单独补充CPP（0.1%、0.3%、0.5%）、单独补充葡糖酸钙（500 µg/g）、联合补充CPP和钙对摄食小麦后小鼠肾脏中镉、砷、铅积累含量的影响
总结与展望
本研究为降低重金属复合污染小麦中镉、砷、铅的生物有效性提供了新的见解，研究结果表明膳食补充CPP能有效缓解摄食小麦的有毒重金属复合暴露。由于当前研究仅关注小麦，未来可将CPP膳食补充进一步应用于其他食物（如大米）的相关研究中，为该膳食补充策略的可行性提供更多确凿的证据。
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.seh.2024.100111
作者简介
第一作者简介：
通讯作者简介：
Soil & Environmental Health是由朱利中院士、朱永官院士和马奇英教授担任主编、浙江大学主办、浙江大学环境与资源学院承办、国际知名出版集团Elsevier合作出版的全英文开放获取国际学术期刊。自2022年12月开通投审稿系统以来，期刊出版了来自16个国家的57篇优秀文章；目前期刊已被DOAJ、Scopus和CAS数据库收录。
微信号 | SEH2023
Twitter｜@soileh2023
邮箱 | seh23@zju.edu.cn
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