[發明專利]降低稻米鎳積累和鎳生物有效性的方法

在審

• 申請號: 202211348254.3
• 申請日: 2022-10-31
• 公開（公告）號: CN115812545A
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 歷紅波;林欣穎
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: A01G22/22
• 分類號: A01G22/22;A01C21/00
• 代理公司: 成都方圓聿聯專利代理事務所(普通合伙) 51241
• 代理人: 張敏

本發明提供降低稻米鎳積累和鎳生物有效性的方法，通過葉面噴施乙二胺四乙酸鐵鈉降低稻米鎳積累和鎳生物有效性。本發明采用生物強化措施來提高水稻籽粒中鐵元素含量并同步降低水稻籽粒鎳積累和鎳生物有效性。不同于以往通過土壤修復等復雜耗時的手段降低稻米鎳積累，本發明通過簡單的葉面噴施乙二胺四乙酸鐵鈉手段，雙管齊下同步降低稻米鎳含量和鎳生物有效性，并提升稻米的鐵營養品質。本發明將確立新的鎳暴露健康風險防控措施，對我國食品安全保障能力做出新的貢獻。

技術領域

本發明屬于重金屬防治技術領域，具體涉及一種降低稻米鎳積累和鎳生物有效性的方法。

背景技術

環境領域研究最廣泛的重金屬例如砷、鉛、鎘、汞等，其在環境中的賦存大多來自于燃煤、工業“三廢”排放、交通尾氣、農藥化肥等人為污染行為。但是土壤鎳元素污染則主要來自于土壤高背景值和本底母質的風化。我國東部地區廣泛存在玄武巖風化土壤，其中鎳的背景值為24.6–422mg kg^-1，是世界范圍內土壤鎳背景平均值的3.68倍。過量的鎳攝入會導致皮膚炎癥、沙眼、慢性咽炎、氣管炎，甚至是癌癥。土壤中的鎳元素容易富集在水稻籽粒中，并隨著稻米食用被人群攝入，從而產生潛在的不良影響。通過稻米攝入鎳元素被認為是人群鎳暴露的主要途徑。因此，如何方便、合理、有效、安全地控制土壤高鎳背景值地區居民通過食用稻米攝入鎳的健康風險，成為亟待解決的課題。當前最為廣泛的技術是通過采取措施來降低稻米鎳積累，例如針對污染土壤進行修復或者施加鈍化劑、篩選低鎳積累水稻品種等，但不論是哪種方法都需要耗費巨大的人力財力和探索的時間成本。

考慮到稻米攝入人體后存在生物有效性問題，即僅有具備生物有效性部分的鎳元素能夠被消化道吸收進入血液循環，通過控制稻米鎳生物有效性無疑是一個有效的人體鎳暴露調控措施。早期研究證明，鎳元素與鐵元素具有比較相似的化學性質和環境行為，在人體消化道內存在的鐵元素吸收通道同時也是鎳元素吸收的主要途徑。另一方面，鎳元素與鐵元素在植物體內的吸收途徑也被認為是共通的，通過葉面噴施鐵元素向植物內補強鐵含量，能夠促進鐵與鎳在植物內轉運過程的競爭。

發明內容

當前，對稻米鎳人體健康危害風險進行防控時多通過采取通過降低土壤鎳活性、鈍化鎳元素，來間接降低水稻對鎳的吸收和積累，缺乏直接從水稻植株水平降低鎳積累，以及缺乏從攝入后鎳在人體胃腸道中的生物有效性的角度，來開發相應的生物有效性調控措施，降低人體鎳暴露健康風險。

本發明的目的，在于通過開發水稻鐵生物強化措施，提高水稻鐵含量，并同步減少稻米鎳積累量和降低鎳生物有效性，最終達到調控稻米鎳健康危害的目的。

本發明采用生物強化措施來提高水稻籽粒中鐵元素含量并同步降低水稻籽粒鎳積累和鎳生物有效性。不同于以往通過土壤修復等復雜耗時的手段降低稻米鎳積累，本發明通過簡單的葉面噴施乙二胺四乙酸鐵鈉手段，雙管齊下同步降低稻米鎳含量和鎳生物有效性，并提升稻米的鐵營養品質。本發明將確立新的鎳暴露健康風險防控措施，對我國食品安全保障能力做出新的貢獻。

技術方案為：

降低稻米鎳積累和鎳生物有效性的方法，通過葉面噴施乙二胺四乙酸鐵鈉降低稻米鎳積累和鎳生物有效性。

具體包括以下步驟：

(1)鎳污染土壤采集與制備

從鎳高背景地區的鎳污染農田采集污染土壤，經自然風干后，去除雜物，過2mm篩網，均勻混合后，分裝入塑料盆中，每盆約35kg干土；

(2)溫室種植水稻及葉面噴施乙二胺四乙酸鐵鈉

選擇在我國華東地區普遍種植的雜交秈稻品種，在水稻育秧盤上鋪滿水稻育苗基質，均勻撒上種子并上覆一層薄薄的基質土，最后噴水以確保整板基質充分濕潤；在育苗期間時常噴水澆水保證稻苗水分充足直至移苗，苗期不超過1個月；