膳食益生元联合铁补充剂：降低稻米镉生物有效性的双管齐下策略

本研究发现膳食益生元（FOS/GOS/菊粉）与铁补充剂协同作用，通过改善肠道菌群（调节紧密连接蛋白Muc2/Occludin表达）和竞争性抑制镉吸收（下调Fe2+转运蛋白DMT1），显著降低稻米镉在小鼠肾脏积累达59%。该策略为防控稻米镉暴露健康风险提供创新性饮食干预方案。

　　

Highlight

Materials and methods

Cd-Contaminated Rice. 本研究采用两种镉污染稻米样本（TL1: 0.86±0.02 μg Cd g^?1；TL2: 0.20±0.01 μg Cd g^?1），采集自中国安徽铜陵铜矿区的污染稻田。稻米经商用碾米机脱壳抛光后，采用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）检测其营养元素（Ca、Fe、Zn）与镉含量。

Results and discussion

Prebiotics Enhanced Fe Absorption to Reduce Cd Bioavailability Under Fe Sufficiency.

在铁充足饮食（60.6 μg g^?1）中添加镉暴露后，膳食益生元（5% w/w的FOS、GOS和菊粉）显著提升铁吸收并降低镉积累。与仅暴露CdCl₂的对照组相比，益生元处理组小鼠肾脏镉浓度降低12.1–20.7%，其机制与肠道菌群调节和肠屏障功能增强密切相关。

Synergistic Reduction of Cd Bioavailability by Combining GOS with Fe.

在低铁稻米（6.81 μg Fe g^?1）饮食中，单独补充5% GOS仅降低肾脏镉8.66%，而单独补充100 μg Fe g^?1可降低31.9%。但GOS与铁联合补充后，镉积累降幅高达59%，显著优于单一干预。这种协同效应源于GOS优化菌群（促进双歧杆菌增殖）、增强黏液层厚度与紧密连接蛋白（Occludin/Muc2）表达，同时铁补充下调肠道铁转运蛋白（DMT1），双重抑制镉的跨膜吸收与细胞旁路渗透。

Conclusion

膳食益生元与铁补充的联合策略通过微生物-营养元素互作机制，为降低稻米镉健康风险提供了高效可行的营养干预路径。