微生物突破可能减少海鲜中的汞含量
微生物突破可能减少海鲜中的汞含量
Microbe Breakthrough May Cut Mercury in Seafood美国英语科技与健康
2025-05-01 22:00:00阅读时长3分钟1477字
海鲜健康甲基汞解毒肠道细菌改造益生菌小鼠实验减少汞摄入胎儿健康鱼类饮食风险
加州大学洛杉矶分校和加州大学圣地亚哥分校的研究人员将编码甲基汞解毒酶的DNA插入了一种常见的人类肠道细菌的基因组中。这种经过改造的细菌在小鼠的肠道中能够解毒甲基汞，并显著减少了进入其他组织（如大脑和肝脏）的甲基汞量。
研究人员给小鼠口服含有这种工程菌的益生菌，并喂食高蓝鳍金枪鱼饮食，结果发现小鼠体内的甲基汞水平远低于预期，这表明益生菌可能最终使人们食用鱼类更安全。
研究团队使用怀孕小鼠进行测试，发现母体和胎儿组织中的甲基汞水平较低，且胎儿大脑中的汞毒性迹象也较少。
加州大学洛杉矶分校和斯克里普斯海洋研究所的研究人员发现，一种经过改造的肠道微生物可以解毒甲基汞，从而减少摄入富含鱼类饮食的小鼠及其发育中的胎儿大脑中的甲基汞含量。
“我们设想将来人们可以通过服用益生菌来抵消摄入过多甲基汞的风险，尤其是在怀孕期间。”加州大学洛杉矶分校古德曼-卢斯金微生物中心的副教授兼主任Elaine Hsiao说，她是描述这项研究的《细胞宿主与微生物》杂志论文的资深作者。
汞是一种污染物，主要通过几种途径进入水中，其中最大的来源是人类活动，如燃煤、手工金矿开采和冶炼，以及消费品废弃物。在海洋中，汞会转化为一种有毒的形式——甲基汞。它还会生物放大，即从藻类食者到顶级捕食者（如人类），动物组织中的甲基汞浓度随着食物链的上升而增加。
这意味着，一个生物所吃的所有甲基汞都会进入其组织并传递给下一个捕食者。位于食物链顶端的生物，如蓝鳍金枪鱼和人类，会积累整个食物链上所有环节的汞。因此，主要食用含高汞水平食物的人患汞中毒和出生缺陷的风险更高。
“尽管全球都在努力减少汞排放及其在鱼类中的积累，但预计短期内海鲜中的甲基汞水平不会下降。鱼类仍然是世界上许多人的重要且具有文化意义的食物，我们希望这种情况能继续下去。”共同资深作者、斯克里普斯海洋研究所的海洋生物地球化学副教授Amina Schartup说。
研究人员对一种天然存在于人体消化道中的丰富细菌——Bacteroides thetaiotaomicron进行了改造，插入了来自耐汞土壤细菌的甲基汞解毒酶的DNA。在确认这种工程菌可以在试管中清除甲基汞后，他们用这种改造后的细菌替换了小鼠的自然肠道微生物群，并一次性口服大量甲基汞。三小时后，小鼠肠道中的甲基汞水平降低，并在四天内持续下降，显示该细菌有助于有效消除肠道中的甲基汞。
接下来，研究人员测试了当通过日常饮食逐渐暴露于甲基汞时，这种工程菌是否同样有效。他们让小鼠连续几天食用蓝鳍金枪鱼，发现不仅肠道中的甲基汞减少，进入大脑和肝脏的甲基汞也减少了。
然后，他们测试了怀孕小鼠，发现母体和胎儿组织中的甲基汞水平都较低，且胎儿大脑中的汞毒性迹象也较少。
“通过减少肠道中的膳食甲基汞，这些肠道细菌帮助在甲基汞进入母体血液并影响发育中的后代之前将其从体内排出。”第一作者、加州大学洛杉矶分校的研究科学家Kristie Yu说。
共同作者、加州大学洛杉矶分校的研究员Franciscus Chandra表示，胎儿大脑中毒性迹象的降低表明该细菌在生物学上有重要意义。
当研究团队重复实验，使用含甲基汞水平较低的鲑鱼时，该细菌同样有效。
最后，他们将这种细菌作为口服益生菌喂给拥有完整微生物群的小鼠，并让它们食用与前一个实验相同的蓝鳍金枪鱼饮食。在这种条件下，工程菌在最小化进入组织的甲基汞量方面也非常有效，表明未来可能开发出一种益生菌来减少以鱼类为基础的饮食风险。
这项研究得到了Eunice Kennedy Shriver国家儿童健康与人类发展研究所、国家环境健康科学研究所、国家科学基金会、科学研究公司、西蒙斯基金会和帕卡德基金会的资金支持。
Hsiao和Schartup正在努力提高该细菌的有效性，并逐步向人类应用迈进，这一目标需要联邦资金的持续支持。
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