近期，中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所馮新斌研究員所帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)針對我國西南汞礦區(qū)稻米不同部位（米殼、米糠和精米）汞的分布特征和化學(xué)形態(tài)等問題開展了詳細(xì)而系統(tǒng)的研究工作。相關(guān)研究成果以題為“Localization and Speciation ofMercuryin Brown Rice with Implications for Pan-Asian Public Health”的研究論文在國際著名雜志《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》（ES&T）上發(fā)表。該工作中的X射線熒光微區(qū)譜學(xué)成像和X射線近邊吸收譜分別在北京同步輻射裝置
4W1B實(shí)驗(yàn)站和1W1B實(shí)驗(yàn)站完成。
汞污染區(qū)稻米富含甲基汞是一個(gè)普遍現(xiàn)象，稻米甲基汞污染對人體健康的影響不容忽視。從分子生物學(xué)的角度來看，明確稻米中汞的空間分布特征、化學(xué)形態(tài)及其結(jié)合方式，是全面理解其生物有效性、新陳代謝過程及毒性特征的前提，在汞的毒理學(xué)研究領(lǐng)域具有非常重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。通過同步輻射-X射線熒光微區(qū)譜學(xué)成像實(shí)驗(yàn)，利用X射線近邊吸收譜學(xué)技術(shù)及主元分析方法，該研究結(jié)果表明，稻米中的無機(jī)汞主要儲存在米殼和米糠中；但是具有高神經(jīng)毒性的甲基汞則主要位于精米中。因此，在碾米過程中，大量的無機(jī)汞（約78%）會隨著米殼和米糠的去除而被去除；然而，大多數(shù)甲基汞則仍然保留在精米中（約80%）。
本研究推測稻米中的無機(jī)汞主要是與半胱氨酸（Cysteine）結(jié)合，并以植物螯合肽（Phytochelatins）的形式存在。因此，這部分無機(jī)汞被稻米吸收后很難發(fā)生運(yùn)移，致使其主要富集在糙米表層。同樣，稻米中的甲基汞也主要與半胱氨酸結(jié)合，但與無機(jī)汞不同的是，與半胱氨酸結(jié)合的甲基汞主要賦存于蛋白質(zhì)中，且在水稻生長期間這部分甲基汞會隨蛋白質(zhì)一起發(fā)生明顯的運(yùn)移，最終被儲存在精米中。本研究在分子水平上，為揭示水稻對無機(jī)汞和甲基汞的吸收及富集機(jī)理提供了重要的理論支撐。
全文鏈接：http://pubs.acs.org/doi/ipdf/10.1021/es502000d
圖1 糙米（腹部位于右側(cè)）中Hg、Cd和Mn等元素SR-μXRF掃描圖（A—縱剖面，B—橫剖面）
圖2 米糠和標(biāo)樣中汞的LIII邊XANES譜對比（實(shí)線為標(biāo)樣XANES譜，虛線為米糠XANES譜）
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