我國古代有神農(nóng)嘗百草的神話傳說,“一日之間而遇七十毒”。如今,通過農(nóng)業(yè)金屬組學(xué)的現(xiàn)代分析技術(shù),科學(xué)家不僅能夠準(zhǔn)確鑒別有毒有害成分,甚至能夠探索單細(xì)胞和納米顆粒層面的生命活動規(guī)律。
近日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測技術(shù)研究所“農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評估”團(tuán)隊(duì)在國際上首次提出了“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。
論文通訊作者毛雪飛告訴《中國科學(xué)報(bào)》,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。“擁有現(xiàn)代金屬組學(xué)分析手段,則神農(nóng)氏無需親嘗百草,更無須‘一日之間而遇七十毒’?!泵╋w說。
金屬元素廣泛存在于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的環(huán)境、動植物、農(nóng)產(chǎn)品、肥料、飼料乃至病原微生物,而“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)則可助力探索包含環(huán)境、基因、代謝物、蛋白質(zhì)、脂類和糖類等物質(zhì)中與元素相關(guān)的諸多未解之謎。這些技術(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)。
“農(nóng)業(yè)金屬組學(xué)”采用的一系列分析技術(shù)不僅可以用于農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地溯源、重金屬現(xiàn)場快速檢測,還將對農(nóng)業(yè)領(lǐng)域元素相關(guān)的生命活動、存在演化、富集遷移規(guī)律研究,乃至環(huán)境保護(hù)、植物營養(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,對于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測、風(fēng)險(xiǎn)檢測與評估以及農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全控制方向具有重要意義。
該研究得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程的支持。
相關(guān)論文信息:https://doi.org/10.1021/acs.jafc.1c00275