陶雪瑩，徐應(yīng)明，王林*，黃青青，閆秀秀，劉暢

（1.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所，天津300191；2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部產(chǎn)地環(huán)境污染防控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津300191）

小麥?zhǔn)俏覈酥寥虻闹饕Z食作物之一，全球一半以上人口以小麥為主食，其年產(chǎn)量超過6.5億t[1]。近年來，小麥的鎘（Cd）污染問題引起廣泛關(guān)注。Liu等[2]在甘肅白銀大東溝流域的采樣調(diào)查表明，春小麥籽粒Cd 含量均值為1.88 mg·kg-1，超過我國食品安全標(biāo)準(zhǔn)限值的17.8 倍。而在河南新鄉(xiāng)市Cd 污染農(nóng)田中，小麥籽粒Cd 含量超標(biāo)1.7～12.8 倍[3]。局部地區(qū)嚴(yán)重的小麥Cd 污染問題亟待解決。有研究表明，噴施錳（Mn）和鋅（Zn）等微量元素肥料，通過元素間的拮抗作用可以顯著降低小麥籽粒Cd 含量，同時(shí)提高小麥微量養(yǎng)分含量，改善其營養(yǎng)品質(zhì)，對(duì)于治理小麥Cd污染具有重要的應(yīng)用價(jià)值[4-5]。

小麥Cd污染對(duì)人體健康的影響不僅取決于籽粒Cd 含量，還與Cd 的生物可給性密切相關(guān)。生物可給性是指在胃腸環(huán)境中食品中的污染物消化溶出的比例，它能準(zhǔn)確地表征污染物被人體消化吸收的潛力[6]。近年來，人們采用多種體外模擬消化方法分析了小麥、稻米以及蔬菜等農(nóng)作物中Cd的生物可給性，并評(píng)估了食用這些農(nóng)產(chǎn)品對(duì)人體的健康風(fēng)險(xiǎn)[7-10]。少數(shù)學(xué)者還采用該類方法研究了噴施微素肥料對(duì)作物營養(yǎng)元素和污染物生物可給性的影響。例如，Wei等[11]通過大田試驗(yàn)研究了噴施不同形態(tài)Zn 肥對(duì)水稻籽粒Zn生物可給性的影響，發(fā)現(xiàn)噴施ZnSO4和氨基酸結(jié)合態(tài)Zn 可顯著提高水稻籽粒Zn 生物可給性。王林等[12]通過水培試驗(yàn)研究了噴施不同形態(tài)Zn 肥對(duì)葉用油菜（Brassica chinenesis）Cd 生物可給性的影響，發(fā)現(xiàn)噴施ZnSO4可以顯著降低油菜Cd 在胃和小腸階段的生物可給性，最大降幅分別為35.81% 和59.24%。然而，有關(guān)噴施微素肥料對(duì)小麥籽粒Cd 生物可給性的研究尚未見報(bào)道。鑒于此，本文通過大田試驗(yàn)，采用體外模擬消化方法，研究噴施Zn肥和Mn肥對(duì)小麥籽粒Cd、Mn 和Zn 含量及其生物可給性的影響，定量評(píng)價(jià)噴施Zn 肥和Mn 肥對(duì)人體因食用小麥而攝入Cd、Mn 和Zn 健康風(fēng)險(xiǎn)的影響，以期為我國小麥Cd 污染的治理提供新的思路。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與材料

試驗(yàn)地點(diǎn)位于河南省新鄉(xiāng)市某Cd污染農(nóng)田。當(dāng)?shù)貜?0 世紀(jì)80 年代開始生產(chǎn)鎳鎘電池，工廠排放的含Cd 廢水導(dǎo)致河水污染，農(nóng)戶使用污染河水灌溉導(dǎo)致土壤Cd 污染。土壤類型為石灰性潮土，基本理化性質(zhì)如下：pH 7.89，有機(jī)質(zhì)含量為21.05 g·kg-1，堿解氮、速效磷、速效鉀含量分別為158.01、44.25、289.32 mg·kg-1，總Cd、Mn 和Zn 含量分別為3.52、346.90 mg·kg-1和54.58 mg·kg-1，有效態(tài)Cd、Mn 和Zn 含量（DTPA法浸提）分別為1.22、17.80 mg·kg-1和5.50 mg·kg-1。

供試冬小麥品種為金穗116，播種量為150 kg·hm-2。噴施的化學(xué)試劑包括MnSO4·H2O 和ZnSO4·7H2O，皆為分析純，購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)置10 個(gè)處理，分別為：對(duì)照（CK，噴施自來水）；3個(gè)Mn肥單一處理，噴施MnSO4·H2O，劑量分別為4、8、12 mmol·L-1，分別記作Mn1、Mn2、Mn3；3 個(gè)Zn 肥單一處理，噴施ZnSO4·7H2O，劑量分別為4、8、12 mmol·L-1，分別記作Zn1、Zn2、Zn3；3 個(gè)Mn 肥和Zn 肥復(fù)配處理，噴施MnSO4·H2O 和ZnSO4·7H2O，劑量分別為：（2+2）、（4+4）、（6+6）mmol·L-1，分別記作Mn-Zn-1、Mn-Zn-2、Mn-Zn-3。每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)重復(fù)，共計(jì)30個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)面積為32 m2（4 m×8 m），按照隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)之間通過覆蓋塑料布的田埂和0.5 m寬的保護(hù)行區(qū)隔。

小麥于2018 年9 月下旬播種，在小麥的拔節(jié)期（2019 年4 月上旬）、抽穗期（2019 年4 月下旬）以及灌漿期（2019 年5 月上旬）噴施3 次肥料，每個(gè)小區(qū)每次噴施體積為2 L。在2019 年5 月底收獲小麥，每個(gè)小區(qū)按照五點(diǎn)法采集50 個(gè)麥穗樣品。其田間管理與當(dāng)?shù)匦←湽芾泶胧┮恢?，在小麥播種前按照N 150 kg·hm-2和P2O5100 kg·hm-2施用尿素和過磷酸鈣作為基肥，在小麥越冬前、返青、拔節(jié)以及灌漿期使用地下水灌溉。

1.3 樣品處理與Cd、Mn和Zn含量分析

麥穗經(jīng)人工脫殼得到麥粒，用自來水和去離子水清洗，然后在95 ℃下殺青30 min，75 ℃下烘干至恒質(zhì)量，粉碎并過40 目篩混勻備用。每份樣品分為兩部分，一部分用于分析樣品中Cd、Mn 和Zn 的生物可給性，另一部分稱取0.25 g加入8 mL優(yōu)級(jí)純濃HNO3，在電熱消解儀（DigiBlock ED54，北京萊伯泰科）上消解[13]，消解后樣品溶液中的Cd、Mn 和Zn 含量采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS，ICAPQc，Thermo Fisher Scientific，Germany）測(cè)定，采用國家糧食局科學(xué)研究院提供的小麥粉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（GBW08503c）作為金屬元素含量分析的質(zhì)量控制樣品，各元素的回收率均在95%～105%范圍內(nèi)。

1.4 體外模擬消化試驗(yàn)

采用體外模擬消化試驗(yàn)測(cè)定小麥籽粒中Cd、Mn和Zn 的生物可給性，所用試驗(yàn)方法主要參考Ruby等[14]提出的PBET（Physiologically based extraction test）方法和Fu 等[15]的研究方法。在模擬胃消化階段，稱取1.50 g 小麥粉，加入30 mL 模擬胃液，振蕩1 h 后離心，然后吸取5 mL 溶液待測(cè)；在模擬小腸消化階段，補(bǔ)充5 mL 胃液，保證固液比不變，然后加入豬膽鹽和胰酶，振蕩4 h后離心，準(zhǔn)確記錄上清液體積。胃和小腸階段消化濾液經(jīng)稀釋后采用ICP-MS 測(cè)定溶液中的Cd、Mn和Zn含量。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

參考王林等[12]的研究，根據(jù)模擬消化試驗(yàn)中消化液體積、元素含量以及小麥粉的質(zhì)量和元素含量計(jì)算小麥樣品中Cd、Mn和Zn在胃階段或小腸階段的生物可給性（%）。

參考Wei 等[11]的研究，根據(jù)小麥中相關(guān)元素的生物可給性、元素含量、人體每日攝入量以及居民平均體質(zhì)量，計(jì)算基于生物可給性的人體每日Cd、Mn和Zn 攝入量（Bioaccessible established daily intake，BEDI，μg·kg-1·d-1）。其中，生物可給性采用小腸階段數(shù)據(jù)；人體每日小麥類食物攝入量取142.8 g·d-1[16]；我國居民平均體質(zhì)量取61.8 kg[16]。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2016 和SPSS 24 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。采用單因素方差分析以及新復(fù)極差法（Duncan法）分析不同處理下小麥Cd、Mn和Zn含量及生物可給性的差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 噴施MnSO4和ZnSO4對(duì)小麥籽粒Cd、Mn 和Zn 含量的影響

由圖1（a）可知，噴施不同濃度的Mn肥和Zn肥均可顯著降低小麥籽粒中Cd 的含量（P＜0.05）。在Mn肥和Zn 肥單一處理下，與對(duì)照相比小麥Cd 含量的降幅范圍分別為9.28%～35.25% 和31.85%～36.85%；其中，噴施MnSO4處理下小麥中Cd 的含量隨Mn 肥處理濃度升高而減小，而噴施ZnSO4處理的降Cd 效果受Zn肥處理濃度影響不大。在Mn和Zn肥復(fù)配處理下，小麥Cd 含量降幅范圍為21.26%～47.45%，其中Mn-Zn-2 處理下小麥Cd 含量降幅最大?？傮w來看，單獨(dú)噴施Zn 肥和復(fù)配處理降低小麥Cd 含量的效果優(yōu)于單獨(dú)噴施Mn肥處理。

由圖1（b）可知，噴施Mn 肥可顯著提高小麥籽粒Mn 含量（P＜0.05）。單獨(dú)噴施MnSO4提高小麥Mn 含量的效果最為顯著，增幅范圍為17.72%～32.75%，其中高濃度MnSO4處理效果最好。Mn 和Zn 肥復(fù)配處理也能顯著提高小麥Mn 含量，與對(duì)照相比增幅為12.84%～19.62%。而單獨(dú)噴施ZnSO4對(duì)小麥Mn 含量無顯著影響。

由圖1（c）可以看出，噴施不同濃度的Mn 肥和Zn肥對(duì)小麥籽粒Zn 含量影響不同。單獨(dú)噴施MnSO4對(duì)小麥Zn 含量無顯著影響。而Zn2、Zn3 以及Mn-Zn-3處理下小麥Zn 含量顯著提高（P＜0.05），分別比對(duì)照處理增加了22.32%、36.39% 以及25.18%；其余Zn 肥單一及復(fù)配處理下小麥籽粒Zn含量沒有顯著變化。

2.2 噴施MnSO4和ZnSO4對(duì)小麥籽粒Cd 生物可給性的影響

圖1 不同處理下小麥籽粒Cd、Mn和Zn含量Figure 1 Cd，Mn and Zn concentrations in wheat grains under different treatments

圖2 顯示了小麥籽粒Cd 在胃和小腸階段的生物可給性。小麥Cd 在胃階段生物可給性變化范圍為58.15%～88.31%，而在小腸階段可給性變化范圍為47.97%～56.95%，前者明顯高于后者。如圖2（a）所示，在模擬胃消化階段，單獨(dú)噴施Mn肥和中低水平的Zn 肥對(duì)小麥Cd 的生物可給性沒有顯著影響；而噴施高水平Zn 肥則顯著降低其生物可給性，降幅為14.12%。Mn 和Zn 肥復(fù)配處理均使胃階段Cd 生物可給性上升，增幅為4.39%～16.04%，其中Mn-Zn-2處理下生物可給性顯著升高。在模擬小腸消化階段[圖2（b）]，所有噴施處理對(duì)小麥Cd 生物可給性均無顯著影響。

圖2 不同處理下小麥籽粒Cd在胃和小腸階段的生物可給性Figure 2 Cd bioaccessibility in wheat grains in the gastric and small intestinal phases under different treatments

2.3 噴施MnSO4和ZnSO4對(duì)小麥籽粒Mn 生物可給性的影響

不同噴施處理下小麥籽粒Mn 在胃和小腸階段生物可給性的變化特征如圖3 所示。小麥Mn 在胃階段的生物可給性明顯高于小腸階段，前者變化范圍為69.54%～96.62%，而后者變化范圍為31.43%～42.10%。在模擬胃消化階段[圖3（a）]，在Mn 肥單一處理下，隨著Mn 處理濃度升高，Mn 的生物可給性呈現(xiàn)逐步降低趨勢(shì)；在Mn 和Zn 肥復(fù)配處理下，隨著處理濃度升高，Mn 的生物可給性卻呈現(xiàn)逐步升高趨勢(shì)；然而，總體上來看，噴施處理對(duì)小麥Mn 在胃階段的生物可給性沒有顯著影響。在模擬小腸消化階段[圖3（b）]，噴施高濃度MnSO4可顯著提高小麥Mn 的生物可給性，增幅為5.64%；而高濃度Mn 和Zn 肥復(fù)配處理則顯著降低Mn 的生物可給性，降幅為5.03%。其余噴施處理對(duì)小腸階段小麥Mn 的可給性都沒有顯著影響。

2.4 噴施MnSO4和ZnSO4對(duì)小麥籽粒Zn 生物可給性的影響

圖4 所示為小麥籽粒Zn 在胃和小腸階段的生物可給性。圖4（a）顯示，在模擬胃消化階段，噴施高濃度ZnSO4顯著提高小麥Zn的生物可給性，與對(duì)照相比增幅為12.16%。噴施MnSO4處理使小麥Zn的生物可給性呈現(xiàn)逐步降低趨勢(shì)，但是變化并不顯著。在Mn和Zn 肥復(fù)配處理下，隨著處理濃度升高，小麥Zn 的生物可給性也不斷增加，但是變化也不顯著。在模擬小腸消化階段[圖4（b）]，噴施高濃度MnSO4顯著提高小麥Zn 的生物可給性，與對(duì)照相比增加了19.63%。中高水平的ZnSO4處理以及Mn和Zn肥復(fù)配處理均顯著降低了小麥Zn 的生物可給性，降幅范圍為6.94%～20.59%；其中Mn和Zn肥復(fù)配處理下隨著處理濃度升高，小麥Zn的生物可給性逐步降低。

2.5 小麥籽粒中Cd、Mn和Zn的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

圖3 不同處理下小麥籽粒Mn在胃和小腸階段的生物可給性Figure 3 Mn bioaccessibility in wheat grains in the gastric and small intestinal phases under different treatments

利用不同噴施處理下小麥Cd、Mn和Zn含量以及生物可給性進(jìn)行計(jì)算，獲得了人體通過食用小麥而攝入Cd、Mn 和Zn 的量（BEDI），以此來評(píng)價(jià)噴施措施對(duì)人體食用小麥導(dǎo)致健康風(fēng)險(xiǎn)的影響。

Cd 元素對(duì)人體有嚴(yán)重的毒害作用，聯(lián)合國糧農(nóng)組織/世界衛(wèi)生組織食品添加劑聯(lián)合專家委員會(huì)建議Cd的每日允許暴露劑量為0.83 μg·kg-1·d-1[17]，根據(jù)有關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)[18]，米面制品對(duì)我國膳食Cd 攝入的貢獻(xiàn)率為34%，假設(shè)全部為小麥制品，可以計(jì)算得到小麥膳食Cd 攝入量的上限值，為0.28 μg·kg-1·d-1。據(jù)圖5（a）所示，CK、Mn1、Mn2 和Mn-Zn-1 處理下小麥中Cd的BEDI 值均高于推薦的上限值，其余噴施處理的BEDI 值則低于上限值。噴施MnSO4和ZnSO4均可顯著降低小麥Cd 的BEDI 值，隨著處理濃度升高，BEDI值逐步降低，與對(duì)照相比降幅范圍分別為16.92%～37.29% 和33.39%～39.88%。Mn 和Zn 肥復(fù)配處理也可顯著降低小麥Cd 的BEDI 值，最大降幅為42.86%。噴施處理顯著降低小麥Cd 的BEDI 值的作用主要與小麥Cd含量顯著降低有關(guān)。食用Cd污染的小麥人體會(huì)產(chǎn)生Cd 攝入過量的健康風(fēng)險(xiǎn)，而通過噴施ZnSO4、高濃度MnSO4或中高濃度Mn 和Zn 肥可以有效降低這一健康風(fēng)險(xiǎn)。

圖4 不同處理下小麥籽粒Zn在胃和小腸階段的生物可給性Figure 4 Zn bioaccessibility in wheat grains in the gastric and small intestinal phases under different treatments

Mn元素是人體必需的微量元素之一，然而攝入過量則會(huì)引起Mn中毒[19]。文獻(xiàn)提出，中國18歲及以上居民Mn每日適宜攝入量為4.5 mg，每日可耐受最高攝入量為11 mg[20]，將這兩個(gè)數(shù)據(jù)分別除以居民平均體質(zhì)量61.8 kg，可以得到膳食Mn攝入量的適宜值和上限值，分別為72.82、177.99 μg·kg-1·d-1。由圖5（b）可知，所有處理下小麥Mn的BEDI值均低于適宜值，可達(dá)到適宜值的43.95%～69.42%。其中，單獨(dú)噴施MnSO4處理顯著提高小麥Mn的BEDI值，增幅為11.92%～53.30%；該組處理下Mn的BEDI值提高主要因?yàn)樾←淢n含量顯著升高。其余處理下Mn的BEDI值與對(duì)照相比無顯著差異。噴施MnSO4可以有效提高小麥Mn的膳食攝入量，滿足人體膳食Mn攝入的部分需要。

Zn 元素對(duì)人體健康具有雙重影響，攝入不足和過量都有危害作用。文獻(xiàn)提出，中國18 歲及以上居民膳食Zn 的每日推薦攝入量為12.5 mg，每日可耐受最高攝入量為40 mg[20]，根據(jù)居民平均體質(zhì)量61.8 kg可以計(jì)算膳食Zn 攝入量的推薦值和上限值；而據(jù)有關(guān)調(diào)查表明，食用小麥制品攝入Zn 占膳食Zn 總量的18.2%[21]，根據(jù)該比例計(jì)算得出小麥膳食Zn 攝入量的推薦值和上限值，分別為36.81、117.80 μg·kg-1·d-1。由圖5（c）可知，所有處理下小麥Zn的BEDI值均高于推薦值，低于上限值。其中，噴施高濃度MnSO4處理下Zn 的BEDI 值顯著高于對(duì)照處理，增幅為35.17%；而Mn 和Zn 肥復(fù)配處理下Zn 的BEDI 值顯著低于對(duì)照處理，且隨處理濃度升高Zn 的BEDI 值逐步降低。對(duì)比小麥Zn 含量和生物可給性變化可知，上述處理對(duì)小麥Zn 的BEDI 值的顯著影響主要因?yàn)閆n 生物可給性的顯著變化。食用噴施MnSO4和ZnSO4處理下的小麥可滿足膳食Zn攝入的需要，沒有健康風(fēng)險(xiǎn)，其中噴施高濃度MnSO4處理效果最優(yōu)。

綜合比較不同噴施處理下小麥Cd、Mn 和Zn 的BEDI 值可知，噴施高濃度MnSO4處理下Mn 和Zn 的攝入量最高，顯著高于對(duì)照處理，而Cd的攝入量顯著低于對(duì)照處理和上限值，因此該處理是降低人體Cd攝入而提高M(jìn)n和Zn吸收的最優(yōu)處理。

3 討論

圖5 不同處理下人體每日通過食用小麥攝入Cd、Mn和Zn的量Figure 5 Values of daily intakes of Cd，Mn and Zn via consumption of wheat under different treatments

Mn 和Zn 是植物必需的微量元素，由于植物吸收轉(zhuǎn)運(yùn)Mn2+、Zn2+和Cd2+會(huì)使用相同的載體蛋白，如IRT、ZIP 和NRAMP 等，因此在植物體內(nèi)Cd 與Mn、Zn 的累積常表現(xiàn)為拮抗作用[22-23]。閆秀秀等[24]研究發(fā)現(xiàn)，噴施0.4 g·L-1Mn的MnSO4和0.2 g·L-1Mn的Mn（CH3COO）2可以顯著降低Cd 低積累油菜地上部Cd 含量，降幅分別為29.2% 和31.0%。索炎炎等[25]研究表明，在含有5 mg·kg-1Cd的土壤中，葉面噴施ZnSO4可使水稻糙米Cd 含量降低15.4%。王林等[12]研究發(fā)現(xiàn)，在正常Zn營養(yǎng)下，噴施3.52 g·L-1ZnSO4可使葉用油菜地上部Cd 含量降低27.22%。本研究發(fā)現(xiàn)，噴施MnSO4和ZnSO4的單一和復(fù)配處理均可顯著降低小麥籽粒Cd累積，與上述研究結(jié)果一致。其中，MnSO4、ZnSO4單一以及復(fù)配處理組小麥Cd 含量平均降低率分別為21.96%、34.96% 和35.78%，由此可知ZnSO4處理組和復(fù)配處理組的降Cd 效果優(yōu)于MnSO4處理組。另外，單一和復(fù)配處理對(duì)小麥籽粒Mn 和Zn 含量也有不同影響。由于復(fù)配處理下Mn 和Zn 的添加濃度為單一處理的1/2，因此單一處理提高小麥Mn 或Zn 含量的效果均明顯優(yōu)于復(fù)配處理。即使在相同Mn處理濃度下，Mn1 處理的小麥Mn 含量也顯著高于Mn-Zn-2 處理；而Mn-Zn-1 和Mn-Zn-2 處理對(duì)小麥Zn 含量無顯著提高作用；但是在高濃度Mn和Zn肥復(fù)配處理下小麥Mn和Zn含量都顯著提高，這個(gè)優(yōu)勢(shì)是單一噴施處理所不具有的。綜合比較不同噴施處理對(duì)小麥Cd含量的降低以及對(duì)Mn 和Zn 含量的提升作用可知，Mn-Zn-3 處理效果最佳，該處理下小麥Cd 含量降幅達(dá)38.63%，而Mn和Zn含量都顯著提高。

金屬元素在作物籽粒中的生物可給性受多種因素影響，包括元素種類、濃度以及作物種類等。在本研究中，小麥籽粒Cd 在胃和小腸階段的生物可給性均值分別為73.80% 和52.30%，Mn的可給性均值分別為80.68% 和35.12%，Zn的可給性均值分別為60.57%和42.52%。由此可知，3種元素在胃和小腸階段的生物可給性具有明顯差異。在胃階段，Mn 的可給性最高，Zn 最低；而在小腸階段，Cd 的可給性最高，Mn 最低。對(duì)比其他采用PBET 方法分析作物籽粒中金屬元素生物可給性的研究發(fā)現(xiàn)，本研究中Cd 的生物可給性范圍與Zhuang 等[26]以及Liu 等[27]的研究結(jié)果相近，明顯高于Liu 等[2]的分析結(jié)果；Mn 在胃階段的可給性范圍與Erdemir 等[28]的研究結(jié)果相近；Zn 在胃階段的可給性范圍與Liu 等[7]的分析結(jié)果相近，但是在小腸階段的可給性卻明顯高于該研究的結(jié)果。出現(xiàn)這些差異的原因可能與供試作物品種和元素含量不同有關(guān)。

本研究發(fā)現(xiàn)，3 種元素在胃階段的可給性都明顯高于小腸階段的可給性，這與前期對(duì)小麥[7]和蔬菜[29]中Cd、Mn以及Zn的生物可給性分析結(jié)果一致。楊居榮等[30]的研究表明，Cd 在小麥籽粒中主要以蛋白結(jié)合態(tài)存在，其中與球蛋白和谷蛋白結(jié)合比例最高。在模擬胃消化階段，酸性環(huán)境和胃蛋白酶有助于蛋白質(zhì)分解和Cd的溶出。而在小腸消化階段，隨著pH 值升高，溶出的Cd、Mn 以及Zn 等元素易與蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生的含硫氨基酸以及谷胱甘肽等結(jié)合，這些絡(luò)合物在堿性環(huán)境中會(huì)形成不溶性沉淀，吸附在食糜上，從而導(dǎo)致金屬元素在小腸階段的生物可給性降低[31-32]。本研究發(fā)現(xiàn)，噴施Mn 肥和Zn 肥對(duì)小麥籽粒Mn 和Zn的生物可給性有相同的影響規(guī)律。以胃階段為例，單獨(dú)噴施Mn肥使小麥籽粒Mn和Zn的生物可給性逐步降低，而單獨(dú)噴施Zn 肥和Mn、Zn 肥復(fù)配處理下Mn和Zn 的生物可給性則呈現(xiàn)升高趨勢(shì)。相關(guān)性分析也表明，小麥Mn 和Zn 在胃部和小腸的生物可給性呈現(xiàn)顯著或極顯著的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別為0.739（P＜0.05）和0.899（P＜0.01）。Wei 等[33]的研究發(fā)現(xiàn)，噴施Zn 肥可有效降低水稻籽粒中植酸含量，進(jìn)而有效提高Zn 的生物可給性。本研究的部分結(jié)果與此一致。不同噴施處理對(duì)小麥Cd的生物可給性也有不同影響，其作用機(jī)理可能與小麥籽粒中礦質(zhì)元素、植酸以及含硫氨基酸變化有關(guān)[34]，具體原因有待進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

（1）噴施MnSO4和ZnSO4顯著降低小麥籽粒Cd含量，Zn 肥和Mn、Zn 肥復(fù)配處理的降Cd 作用顯著優(yōu)于Mn 肥處理，最大降低率可達(dá)47.45%；Mn 肥的單一和復(fù)配處理顯著提高小麥Mn 含量，中高水平Zn 肥處理和高水平Mn、Zn 肥復(fù)配處理顯著提高小麥Zn含量。

（2）小麥Cd、Mn 和Zn 在胃階段的生物可給性明顯高于小腸階段；噴施高濃度ZnSO4顯著降低小麥Cd在胃階段的生物可給性，顯著提高Zn 在胃階段的生物可給性；噴施高濃度MnSO4顯著提高小麥Mn 和Zn在小腸階段的生物可給性，而高濃度Mn和Zn肥復(fù)配處理則顯著降低其可給性。

（3）食用Cd 污染小麥攝入Cd 的量超過基于每日耐受量的上限值，通過噴施ZnSO4、高濃度MnSO4或中高濃度Mn 和Zn 肥可顯著減少人體Cd 攝入量，使其低于上限值，最大降低率達(dá)42.86%；噴施MnSO4可以有效提高小麥Mn 的膳食攝入量，滿足人體膳食Mn攝入的部分需要；食用噴施MnSO4和ZnSO4處理的小麥可滿足膳食Zn 攝入的需要，其中噴施高濃度MnSO4處理效果最優(yōu)。

（4）噴施高濃度MnSO4可顯著降低小麥Cd 含量和人體Cd 攝入量，顯著提高小麥Mn 含量以及Mn 和Zn的生物可給性，從而顯著提高人體Mn和Zn的攝入量，因此該處理是降低人體Cd 攝入而提高M(jìn)n 和Zn吸收的最佳處理。