小麦生产中的营养安全和毒理安全分析

时间: 2024-04-01 22:49:29 |   作者: 栽培技术

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  小麦是我国北方第一主粮，我国小麦生产大致可分为4个阶段：第一个阶段是上世纪50-80年代，未解决吃饱饭的问题，小麦生产的目标是高产；第二个阶段是上世纪80年代-上世纪末，在吃饱的基础上还要吃好，因此对小麦生产的目标上升为高产和优质；第三个阶段是本世纪初至今，因为“三高”人群不断增大，健康成为国人最关心的话题，因此小麦生产除了高产优质外还要健康；第四个阶段是未来，小麦生产将追求小麦文化。现阶段正处在第三阶段，高产和优质已经基本做到，焦点就是健康，而影响健康的因素主要有营养安全和毒理安全2个方面。

  营养安全就是在人类的日常生活中，要有足够的平衡的，并且含有人体发育必需的营养元素供给，以达到完善的食品安全。为保障食品安全，营养成分必须指标平衡、结构符合常理。如蛋白质、脂肪、维生素、矿物质、纤维素等各种人体生理需要的营养素，要达到国家相应的标准，能促进人体的健康。

  营养不安全的危害最重要的包含以下几点：①免疫力下降。影响免疫系统的正常运作，导致机体对疾病和病原体的防御能力变弱。②生长发育受阻。影响生长发育，特别是影响儿童的身高、体重和智力的发育。③贫血。由于缺乏铁、维生素B12和叶酸等营养的东西导致贫血，影响机体氧气供应和代谢。④神经系统受损。影响神经系统的正常运作，导致神经功能障碍，如失眠、抑郁、焦虑等。⑤消化系统问题。由于缺乏营养物质，消化系统功能受一定的影响，可能会引起胃肠道疾病和消化不良等问题。⑥生殖系统损伤。影响性功能和生殖健康，生殖能力受损。⑦心血管疾病。导致血液循环系统不健康，出现心血管疾病的风险增加。

  小麦的主要成分是淀粉，人们的身体吸收后通过糖转化会以脂肪的形式储存起来，久而久之使人体会产生肥胖，因此导致高血压、高血脂和高血糖，近年来“三高”人群不断增大，并诱发其它多种病变，而且发展的新趋势越来越低龄化，严重威胁国人健康，有统计显示我国三高人群为68.22%，有传言峨眉山的猴子，因常吃游客投放的食物也“三高”了。

  缓解营养安全的措施很多，但能充当主粮的角色，彩色小麦不失为最佳选择。与普通小麦相比，彩色小麦种皮和糊粉层中富含花青素，花青素是类黄酮物质，能抗氧化抗衰老，并预防多种常见疾病，而且彩色小麦具有更高的营养价值，含有更为丰富的微量元素，例如硒约为普通小麦的11倍、铁3倍、锌25倍、铬3+4倍（见表1）。硒是免疫系统抗癌的主要元素，也是人体必需的微量元素，硒能清除体内自由基，排除体内毒素，并能抗氧化有效抑制过氧化脂的产生，防止血凝块、清除胆固醇，增强人体免疫功能。铁是维持生命的主要微量元素，是制造血红素和肌血球素的主要成分，也是促进维生素B族代谢的必要物质。锌是体内数十种酶的主要成分，锌与大脑发育和智力有关，还有促进淋巴细胞增殖的作用，对维持上皮和黏膜组织防御细菌病毒侵入、促进伤口愈合、减少痤疮等皮肤病变均有功效。铬3+是人体必需的微量元素，是胰岛素必不可少的辅助成分，缺铬时胰岛素异常发挥作用，能引起糖尿病并诱发血管病变。因此彩色小麦对缓解“三高”是很有效的，西北农林科技大学何一哲教授已经率先育成了秦黑、秦紫、秦红、秦蓝、秦绿、秦白等“秦彩”系列彩色小麦品种，为我国彩色小麦育种及产业化发展做出了典范（见图1）。

  毒物是在一定条件下,以较小剂量进入肌体就能干扰正常的生化过程或生理功能,引起暂时性或永久性病理改变,甚至危及到生命的化学物质，因毒物引发的安全问题是毒理安全。引发小麦毒理安全的根源主要有农药、化肥和包衣剂等，以防治小麦4大病害和蚜虫的农药为例，防治小麦锈病的农药主要有：酮、烯唑醇、戊唑醇、氟环唑等等；防治白粉病的主要有：粉锈宁、宁南霉素、腈菌唑、烯唑醇等等；防治赤霉病的主要有：氰烯菌酯、咪鲜胺、戊唑醇、氟环唑等等；防治纹枯病的主要有：戊唑醇、丙环唑、己唑醇、烯唑醇等等；防治蚜虫的主要有：吡虫啉、啶虫脒、辟蚜雾、杀灭菊酯等等，可谓种类非常之多花色齐全，其中多为中毒和高毒农药。我国冬小麦生产中，秋播前整地施肥一般40斤尿素、40斤磷酸二胺、8斤辛硫磷/亩，播种时种子还需要包衣、11月上旬喷施除草剂、来年4月下旬“一喷三防”、5月防治蚜虫，每次喷施农药若效果不佳则需要2-3次。据保守估算小麦从播种到收获，仅各种农药大约需要喷施250-500克/亩，虽然在小麦收获前15天禁止喷施各种农药，但其残留是必然的，一方面被当季小麦吸收，另一方面在土壤中连年叠加，最终都会进入人体危害健康。

  农药化肥带来的危害主要有：①肥胖。当肝脏无法对有毒物质进行解毒时，就会用脂肪包裹起来，形成脂肪团造成肥胖，即使减肥成功后，脂肪团里的毒素仍旧能进入人体。②致癌。经常使用化肥会增加人体细胞突变的可能性，诱导有机体突变，从而使细胞产生畸形诱发癌症。③干扰内分泌。有些化肥的分子与人体的性激素十分相似，从而使人体激素的平衡发生紊乱，影响行为、大脑及生殖器官的发育。④使人体消化功能紊乱。长期食用有化肥残留的食物，会干扰消化系统，主要体现为腹痛、腹泻及大便干燥。⑤影响免疫系统和造血系统。长期食用有化肥残留的食物，会导致血淋病和免疫系统紊乱，进而影响人体免疫系统和造血系统正常工作。⑥导致胎儿内脏发育不全或畸形。化肥残留中的有毒物质，在孕妇体内通过胎盘或母乳被胎儿吸收，导致胎儿的内脏器官发育不全或畸形。如果种子包衣剂中毒，常见症状有：①神经兴奋、面色苍白、呕吐、流涎、烦躁。②嘴唇发紫、瞳孔缩小、抽搐、肌肉震颤等。③腹泻、腹痛、四肢湿冷。④心率增加和血压骤然上升或下降。

  缓解毒理安全的对策有2个，一个是通过规范栽培措施减少农药使用量，一个是选育出综合抗性优良的品种，进而达到不使用农药的目的。①栽培措施。第一，选择适宜当地的抗病、抗虫品种。第二，合理整地施肥。以陕西关中为例，整地应遵循7月犁、8月晒、9月旋的原则，旋耕应上松下实，耕层在20-25厘米为宜，施肥应尽可能地选择有机肥并一次施足，要保证有机质含量，以产生足够的好气菌，从而有效促进小麦根系吸收氮、磷、钾。第三，选择适宜播期。对于偏春性品种一定要晚播，以避免因倒春寒导致结实缺失影响产量。第四，合理使用农药，以减少使用量。小麦“三叶一心”、气温10℃以上时，喷施主要成分含苯磺隆的除草剂；当抽穗90%不论是否发现病菌孢子和蚜虫，应尽快“一喷三防”。第五，一定要在0℃以下完成冬灌，以有效改良土壤结构，促进小麦根系生长发育。②育种措施。我国自上世纪50年代开展小麦遗传育种研究，相继育成了一大批符合当代生产需求的品种，仅西北农林科技大学，1999-2020年国审小麦品种22个、省审76个，可以说成绩斐然。然而每一个品种的优异性状都不是永恒的，经过5-10年甚至更短时间推广种植，一些性状会发生改变，比如抗倒性、抗病性、抗蚜性变差，这些所有影响小麦生产的坏因，归根到底都是由于大自然的一直在变化引起的，在生产中都要通过喷施农药来克服。因此要想不使用农药，只有选育出不需要用农药或可以减量使用农药的，综合抗性优良的小麦新品种。

  彩色小麦是普通小麦的一个最佳补充，一般紫红色小麦铁、锌含量较高，适宜贫血患者和儿童；蓝绿色小麦硒、铬3+元素含量较高，可做糖尿病专用食品；超白小麦天然白度高（不需要添加增白剂）、面筋质含量高（不需要添加增筋剂）、口感好、产量高，商品性极佳，因此市场需求量大。在毒理安全方面，为了进一步规范生产行为减少污染，国家修订了最新的农产品质量安全法，涉及到多个角度，如禁止生产者和经营者过度或超标准使用农药、化肥、农用薄膜等，违规者将会受到法律和法规的处罚。解决好营养安全和毒理安全问题，可以大幅度提高小麦生产的健康水准，从而为促进国人饮食健康提供最基本的物质保障。（作者：西北农林科技大学 蔡东明、何一哲）