在淡水稀缺的地区，农民常常使用处理过的废水来灌溉作物。许多监管机构和消费者担心，经常在废水中发现的化合物（包括许多治疗精神障碍的精神活性药物）会暴露给食物。
但约翰霍普金斯大学一项新的联邦资助研究发现，西红柿、胡萝卜和生菜将这些化学物质储存在它们的叶片中——这对喜欢食用这些蔬菜果实和根部的西红柿和胡萝卜爱好者来说是个好消息。这项发现未来可能帮助监管机构了解哪些药物倾向于在植物的可食用组织中富集。
这项研究今天发表在《环境科学与技术》期刊上，是探索使用市政废水（最常见的是经过处理设施过滤后的水）灌溉作物安全性的努力的一部分。
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"这些药物在处理过的废水中常见，并不意味着它们会对植物或植物消费者产生任何有意义的影响。"
引用来源：Carsten Prasse，环境健康与工程副教授
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"农业实践对淡水资源有很高的需求。随着降雨量有限和干旱威胁全球水供应，我们正面临一个可能只能通过再利用处理过的废水来满足需求的未来，"该研究的第一作者、怀廷工程学院的博士生丹妮拉·桑切斯说。"为了继续安全地使用废水，我们需要对作物物种如何代谢或分解水中的物质有更深入的了解。"
桑切斯研究了四种在处理过的废水中常见的精神活性药物的归宿：卡马西平、拉莫三嗪、阿米替林和氟西汀，它们分别用于治疗抑郁症、双相情感障碍和癫痫发作。
在一个温控箱中，研究人员给西红柿、胡萝卜和生菜喂食了一种由超纯水、盐、营养物质以及四种药物之一组成的液体生长溶液，时间长达45天。他们从每种植物中采集了不同的组织样本，并使用先进的化学分析来确定植物如何吸收这些药物、植物从中产生哪些副产品，以及这些化学副产品最终在植物中的位置。
药物及其副产品倾向于在叶片中积累。西红柿叶片中药物的浓度是其果实的200多倍，而胡萝卜叶片中的浓度大约是其所食根部的七倍。但研究人员提醒说，这些浓度并不令人恐慌；它们仅有助于绘制出这些化合物去向的图谱。
研究人员说，水就像一条高速公路，将营养物质和其他分子运输到植物的各个部分，可能在移动药物化合物中发挥了作用。大部分水通过根部、植物主体进入叶片。药物及其副产品随着这股水流运动，直到它们抵达叶片，在那里水分子通过称为气孔的孔隙蒸发，而药物化合物则残留下来。
"植物没有发达的机制来排泄这些药物化合物。它们不能像人类一样通过排尿轻松地处理废物，"桑切斯说。
相反，植物将这些化合物塞入叶片的细胞壁或液泡中，液泡充当细胞的垃圾袋。研究人员说，随着时间的推移，这些药物及其副产物在植物组织中积累，无处可去。
此外，植物吸收和代谢某些药物的能力更强。所有植物组织都含有低浓度的抗癫痫药物拉莫三嗪及其副产品。相比之下，卡马西平在整个植物组织（包括可食用的胡萝卜根、西红柿果实和生菜叶）中积累的浓度更高。研究人员表示，如果未来监管机构探索对人类健康的风险，了解哪些药物更有可能在人们食用的植物部分中积累将是有帮助的。
"仅仅因为这些药物在处理过的废水中常见，并不意味着它们会对植物或植物消费者产生任何有意义的影响，"合著者、约翰霍普金斯大学研究环境污染物和废水的环境健康与工程副教授卡斯滕·普拉斯说。
普拉斯指出，像这样的研究强调了在评估植物对药物的吸收时，考虑其副产物而不仅仅是原始药物的重要性。"希望这项研究有助于确定哪些化合物应该进行更详细的评估，以支持未来可能的法规制定，"普拉斯说。
这项研究得到了美国环保署国家优先事项基金R840247的支持。
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