近日,我國(guó)科學(xué)家在國(guó)際上首次提出了“農(nóng)業(yè)金屬組學(xué)”的概念及其英文詞匯“Agrometallomics”,并對(duì)農(nóng)業(yè)金屬組學(xué)相關(guān)的分析技術(shù)和手段進(jìn)行了系統(tǒng)綜述。該成果由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究所“農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估”團(tuán)隊(duì)完成,作為封面文章發(fā)表在《農(nóng)業(yè)食品化學(xué)(Journal of Agricultural and Food Chemistry)》上。
金屬元素廣泛存在于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的環(huán)境、動(dòng)植物、農(nóng)產(chǎn)品、肥料、飼料乃至病原微生物,據(jù)團(tuán)隊(duì)專(zhuān)家李雪助理研究員介紹,農(nóng)業(yè)領(lǐng)域常見(jiàn)的有毒重金屬就是類(lèi)金屬砷類(lèi)金屬,汞,鎘,鉻,鉛等,這些不是人體必須的微量元素,所以國(guó)標(biāo)里面會(huì)規(guī)定限量值,因?yàn)槌^(guò)人體耐受劑量就會(huì)產(chǎn)生明顯毒性。但是農(nóng)業(yè)金屬組學(xué)涵蓋所有的(類(lèi))金屬元素,比如體內(nèi)必須的銅,鐵,硒等元素,是參與動(dòng)植物體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)代謝必須的元素,但是對(duì)于這類(lèi)金屬,它們超過(guò)一定濃度,也會(huì)干擾其正常的代謝行為。
“所以在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,需要這樣的一系列金屬組學(xué)相關(guān)技術(shù),對(duì)重金屬的種類(lèi)、含量、形態(tài)等關(guān)鍵特征予以表征?!崩钛┱f(shuō)。
“農(nóng)業(yè)金屬組學(xué)”中包含的許多現(xiàn)代分析方法,特別是元素分析相關(guān)的技術(shù),可助力探索包含環(huán)境、基因、代謝物、蛋白質(zhì)、脂類(lèi)和糖類(lèi)等物質(zhì)中與元素相關(guān)的諸多未解之謎。
據(jù)介紹,農(nóng)業(yè)金屬組學(xué)是研究現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)中金屬組與農(nóng)業(yè)生命和介質(zhì)中基因、蛋白質(zhì)、代謝物或其他生物分子的相互作用和功能性系統(tǒng)研究的交叉學(xué)科。其相關(guān)技術(shù)主要包括基于質(zhì)譜、光譜的多元素和同位素高靈敏分析技術(shù);基于色譜、能譜以及高能射線的元素價(jià)態(tài)和形態(tài)分析技術(shù);基于特殊進(jìn)樣裝置的元素空間和微區(qū)分布分析技術(shù)等。
李雪介紹,“農(nóng)業(yè)金屬組學(xué)”所包含的一系列的分析技術(shù),不僅可以用于農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地溯源、重金屬現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè),還將對(duì)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域元素相關(guān)的生命活動(dòng)、存在演化、富集遷移規(guī)律研究,乃至環(huán)境保護(hù)、植物營(yíng)養(yǎng)、疫病防控、食品安全等諸多領(lǐng)域發(fā)展起到基礎(chǔ)性和支撐性作用,對(duì)于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)檢測(cè)與評(píng)估以及農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全控制方向具有重要意義。
該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程的支持。