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随着分子生物学和分析科学的发展,微量金属生物学效应认识的深化,微量金属在生命过程中的作用得到越来越多的关注。微量金属的生理、生化功能广泛,可作为酶的活性部位或酶的激活剂参与体内正常的生化反应,参与激素及维生素的合成与转化,构成体内重要载体及电子传递系统,在维持机体正常的能量转换和新陈代谢等方面发挥重要作用。必需微量金属在维持人体健康方面不可或缺,无法由机体合成;必需微量金属缺乏或过剩,有毒微量金属吸收和蓄积,都会导致机体生理功能紊乱、发生疾病。食品是微量金属的重要来源。食品中微量金属的生物可给性评价是食品功能分析、食品安全监控的基础。生物可给性分析与微量金属的的形态密切相关。传统的形态分析无法为微量金属素作用机制的阐述和生物可给性评价提供背景材料,忽视人体消化系统对形态和生物可给性的影响。本文建立全新仿生消化模型对食品进行预处理,即模拟胃肠消化环境,添加胃肠中的无机物、有机物、消化酶和肠道微生物,设定人体体温37℃、节律性蠕动,胃、肠道pH值环境。本文以“胃肠仿生消化”为食品前处理技术,以脂质体作为仿生细胞膜模型,以脂质体-水相模拟食品仿生消化食糜中金属配合物在人体中分配、吸收的情况,以水溶态、脂质体结合态界定金属配合物的形态及生物可给性,替代“大鼠胃在体吸收、肠单向灌流”模型。（1）通过研究转基因型和普通型大豆、玉米的金属形态,对比转基因作物、普通作物中亲脂态金属的比例(RAMCR),计算两者的比值得RAMCR,分析外源基因CP4-EPSPS对金属生物可给性的影响。大豆中微量金属（V,Mn,Co,Ga,Ag,Ba,and Pb）的生物可给性,转基因型明显低于普通型,RAMCR值为0.36-0.69。转基因型玉米中,Li和Cr的生物可给性降低,RAMCR分别为0.26和0.39,但V,Co,Pb的生物可给性升高,RAMCR分别为1.48、2.07和2.12。与普通作物相比,转基因型大豆的安全剂量和最大日摄入量是普通型的1.59倍,玉米则是0.78倍。（2）茶叶易富集铝,易受铅的污染,因此茶叶质量受限于亲脂态铅、铝的含量。本文分析了茶叶中有害金属（Pb,Al）及人体必需金属（Cu,Fe,Zn）的溶出率与生物可给性。Al的生物可给性为5.7%-16.5%,表明铝以水溶态为主。随着Al浓度的升高,Al的生物可给性呈增长趋势。Pb生物可给性为52.1%-81.6%,铅主要以亲脂态存在。人体必需金属（Cu,Fe,Zn）的生物可给性均低于50%,当铅浓度高于2.0μg/g,锌生物可给性急剧下降,从47.7%下降到15.2%。茶叶的最高日摄入量与亲脂态铅含量密切相关,当茶叶中铅浓度超过2μg/g时,茶叶的最高日摄入量低于180g/d。（3）海水氮磷富营养化已成为近年来近岸海域、港湾普遍存在的环境问题。本人研究富营养化对微量金属在海水、牡蛎、人体胃肠中传递效率的影响。牡蛎对微量金属具有很强的富集能力,牡蛎中Cu,Cd的生物富集倍数达到2.7×104。氮磷浓度增加,促进牡蛎富集Fe,Pb;海水中氮磷浓度与牡蛎中Cu,Cd的富集呈显著相关。氮磷富营养化会使牡蛎As的生物可给性显著升高,食糜中亲脂态Fe,Cu含量降低,即降低了必需金属的营养价值,增加了有害金属的摄食风险。综合分析微量金属（Fe,Cu,As,Cd,Pb）的最高日摄入量与牡蛎中微量金属的亲脂态浓度的比例,可得牡蛎的最高允许摄入量与海水氮磷富营养化程度有关。