本文最初发表于 Undark。
米粉是许多美国婴儿饮食中的主食，通常是婴儿吃的第一种固体食物。然而，近年来，它也成为许多让立法者和父母感到警惕的婴儿食品之一。
大多数栽培水稻在稻田里生长，主要分布在南亚和东南亚，但也生长在美国和许多其他国家。这些被淹没的稻田为作物提供了凉爽肥沃的环境，但同样的环境也可能导致有毒重金属的污染，包括 砷、镉、铅和汞。
至少有一些重金属似乎会损害 大脑发育 和认知；并且还与肺病、肾病、皮肤病变和癌症等疾病 相关。重金属暴露对婴儿尤其危险，因为与成人相比，婴儿按体重摄入的食物更多，且饮食多样性较低。婴儿由于身体仍在发育中，对重金属的毒性作用尤为敏感。
2021 年 2 月，美国众议院监督与改革经济和消费者政策小组委员会发布了一份关于几家美国最大制造商生产的婴儿食品中重金属含量的报告。这份长达 59 页的 文件 最后呼吁美国食品药品监督管理局立即采取行动。两个月后，FDA 宣布启动“更接近零”倡议，该倡议采用迭代方法来减少婴儿和儿童接触重金属。FDA 于 2022 年 4 月发布了关于果蔬汁中铅含量的指导草案，并于 2023 年 1 月发布了关于婴儿食品总体中铅含量的指导草案。关于砷、镉和汞的行动计划最早也要到 2024 年才能完成。
与此同时，长期致力于减少食物供应链中重金属含量的植物学家、土壤化学家和植物遗传学家们，仍在寻找潜在的解决方案，从新的土地管理实践到纳米级肥料再到基因工程。并非所有这些技术都已问世；然而，即使它们问世了，要彻底消除重金属也并非易事。
尽管如此，一些专家对未来的可能性感到乐观。马萨诸塞大学阿默斯特分校作物生物技术学教授 Om Parkash Dhankher 表示：“没有一个万能的解决方案可以解决这个问题，但农民可以使用许多技术和实践。”
重金属天然存在于地壳中，当水流经地下岩层并溶解有毒元素时，它们会进入含水层和河流。例如，在美国、中国和印度的 地下水 中，砷的含量很高。农业实践也加剧了重金属污染。美国在农业和工业中使用砷方面居世界首位，尽管含铅和砷的杀虫剂在 20 世纪 80 年代已被禁止，但土壤、稻田水和稻谷中仍可检测到这些有毒物质。
这些污染物会被水稻 根系 吸入，水稻根系通过细胞壁上的蛋白质吸收养分。据 Parkash 称，砷实际上“劫持”了这些途径。随着植株生长，砷会从根部转移到叶片和谷粒中。
包括 Parkash 在内的科学家们正在寻找阻止砷从一开始就劫持植物的方法。 一种方法 是在稻田土壤中添加更多的硫，硫可以与有毒金属结合，使其更难被吸收。
重金属暴露对婴儿尤其危险，因为与成人相比，婴儿按体重摄入的食物更多，且饮食多样性较低。
近年来，Parkash 和康涅狄格农业实验站主任 Jason White 一直在小范围内研究这一过程。鉴于硫如何与有毒金属结合，Parkash 和 White 已经研究了纳米技术（涉及在十亿分之一米尺度上操纵材料）如何用于土壤修复。在最近的一篇 论文 中，他们发现，用无机砷（该元素毒性更强的形式）和纳米硫处理过的水稻，其根部组织中积累的毒素比仅暴露于无机砷的水稻少近三分之一。
改变稻田的其他方法也有帮助。像空心菜和水芹这样的野生植物也会吸收养分和毒素，科学家们研究过 与水稻间作 来帮助去除污染物。当这些水生蔬菜与水稻一起种植时，土壤中总砷含量会降低，而野生植物会吸收砷。某些种类的细菌可以耐受高浓度的砷、铅、汞和镉，一些细菌已被发现可以 缓解 这些重金属对植物的毒性作用。其他微生物可以 降低 作物中的砷含量。科学家们还 通过基因工程改造细菌 以产生一种特定蛋白质，从而提高它们分解砷的能力。
其中一些方法尚未在实验室以外进行大规模干预。“科学家们甚至不考虑推广，”堪萨斯州立大学土壤与环境化学家 Ganga Hettiarachchi 说，他指的是一个有百年历史的与美国农业部和赠地大学合作的项目，旨在将科学转化为农场和食品生产中的实际应用。Hettiarachchi 担心，在土壤和土地管理方面的最新研究方面，农民可能不知道如何应用这些研究。但她很乐观：“我确实看到情况正在改变。”
然而，一些关于大米中重金属的研究还不能应用于田间。美国农业部农业研究局的植物遗传学家 Shannon Pinson 告诉 Undark，对水稻本身进行基因工程改造以帮助其阻挡重金属已被证明很困难。美国目前没有商业生产的转基因水稻，尽管 Pinson 表示，这项技术一直是理解植物如何吸收重金属的有用研究工具。例如，她的 研究 表明，砷的积累不受单一基因控制，而是由许多基因控制，每个基因的影响都很小。
并非所有水稻品种都相同，有些品种吸收的砷和重金属比其他品种多。在 2015 年的一篇文章中，Pinson 的团队 检查 了来自世界各地的 1,763 个水稻品种，并比较了在生长周期的不同阶段的有机和无机砷含量。Pinson 认为，好消息是，控制两种砷吸收的基因已经存在于美国品种中。但她补充说，这意味着植物可能已经尽可能地减少了砷的含量，而且“通过传统育种，很难找到能进一步降低美国水稻品种中砷含量的基因。”
操纵土壤化学和植物遗传学的一个挑战是，阻挡砷可能会影响植物吸收其他养分的方式。“这是一个平衡，需要在必需的营养物质和这些有毒元素之间进行权衡，”Parkash 说。“这是一个非常复杂的系统。”
营养素与重金属之间的权衡不仅发生在稻田里，在制定食品法规时，接触毒素并非唯一的考虑因素。
在关于婴儿米粉中砷含量以及婴儿食品中铅含量的最新指导中，FDA 指出，对制造商而言，严格的限制可能难以实现。Pinson 告诉 Undark，虽然有可能生产出砷含量相对较低的大米，但供应链的现实情况使得婴儿米粉中的低砷含量难以实现，部分原因是销售商将来自不同农场的多批次大米混合到同一个粮仓中，导致低砷大米难以追溯。
制造过程也可能增加市售婴儿食品产品的含量。2021 年 2 月的经济和消费者政策小组委员会报告发现，至少在一公司产品的测试中，成品中的无机砷含量比原料高出 28% 至 93%。报告指出，添加剂（如维生素混合物和香料）中的高砷含量是制造前后含量激增的原因。
FDA 发言人 Elisabeth Davis 告诉 Undark，如果食品公司无法达到其产品中重金属的限制，可能会对消费者产生意想不到的经济后果。她继续说，这包括“通过使许多家庭无法获得或负担不起具有重要营养益处的食品，或者在重新配制食品以减少一种环境污染物时，无意中增加另一种环境污染物的存在。”
2016 年 3 月，FDA 发布了一份 风险评估，比较了各种潜在砷指导水平下的经济影响和终生患癌症的风险。风险评估比较了不同十亿分之一（ppb）限制的效果——这不是质量单位，而是比例的描述。例如，在奥林匹克标准游泳池中加入约半茶匙盐，其盐浓度为 1 ppb。虽然 100 ppb 的限制可能导致粮食供应中损失 4% 到 93% 的大米，但 FDA 计算出 75 ppb 的限制可能导致损失 14% 到 99%。
FDA 的风险评估估计了在各种无机砷限制下，不同水平的婴儿大米消费量所导致的平均终生患癌症的风险。对于白米婴儿谷物，100 ppb 的限制可以将患癌风险降低近 19%，而 75 ppb 和 50 ppb 的限制则分别可以降低 41% 和 79%。
报告作者使用的危害模型是一种标准方法，但专家告诉 Undark，计算重金属污染健康风险的科学非常复杂。虽然计算来自水的暴露量相对直接，但就食品而言，康涅狄格农业实验站的 White 表示：“目前没有一个公式可以用来实际计算这样的东西。”
最终，FDA 建议将无机砷限制在 100 ppb，这在其 2016 年 4 月的指导草案中首次提出，并于 2020 年 8 月最终确定。这比国会议员在 《婴儿食品安全法案》 中提出的 10 ppb 要宽松。该法案自 2021 年 3 月以来一直停滞在国会。该法案将把食品中的无机砷限制与美国环境保护局的饮用水标准相统一，尽管食品中的 100 ppb 限制低于领先的国际食品标准机构——Codex Alimentarius 设定的自愿标准。
与 FDA 的所有关于食品限制的指南一样，婴儿米粉中 100 ppb 的砷含量只是一项建议，而非法律要求。但一些证据表明，这一改变可能正在奏效。FDA 指出，自发布指导草案以来，婴儿米粉中砷的平均含量呈 轻微下降趋势。
然而，《消费者报告》 和倡导组织 Healthy Babies Bright Futures 近期进行的调查表明，美国市场上至少有一些婴儿食品的砷含量超过 100 ppb——在测试的七种婴儿米粉中，有四种超过了 FDA 的限制。2021 年 2 月的报告以及同年 9 月发布的后续 报告 显示，几家公司设定的内部砷限制高于 FDA 的指导。一些公司发现，婴儿谷物中的砷含量仍然超过了他们设定的较高限制。
报告称：“婴儿食品制造商享有特殊的公众信任地位。消费者认为他们不会销售不安全的产品。消费者也认为联邦政府不会明知故犯地允许销售不安全的婴儿食品。”婴儿食品制造商和联邦监管机构“违背了信任”。
尽管有证据表明婴儿米粉中的砷含量超过 100 ppb，但 FDA 并未强制召回。相反，一些公司自愿将产品下架。2021 年 6 月，Beech-Nut 宣布 退出 了米粉市场。
重金属暴露的潜在来源远远超出了“更接近零”计划涵盖的产品范围。FDA 对除婴儿米粉中砷含量之外的重金属没有标准，也只有关于果汁和更广泛的婴儿食品中铅含量的两项指导草案。Hettiarachchi 的研究表明，虽然可以系统地检测加工食品中的重金属，但即使是 个人和社区花园 也可能被污染，这意味着即使是自制食物 接触风险依然存在。
Hettiarachchi 表示：“就 FDA 目前为减少重金属暴露所做的努力而言，‘做得很好，我完全支持越来越接近零。但同时，我认为我们必须做得更好。”
Colleen Wood 是一位居住在纽约市的作家和教育家。她的作品发表在《外交官》、《外交政策》、《新线杂志》和《华盛顿邮报》等刊物上。您可以在 Twitter 上关注她 @colleenwood_。
