用粘土构筑保护屏障，守护社区远离毒素侵扰

从微塑料到重金属和持久性化学物质，人们比以往任何时候都更加意识到潜藏在食品、水和家庭用品中的潜在危险。但得益于德克萨斯农工大学兽医学院和生物医学科学学院（VMBS）的研究人员，这些担忧的答案可能就在我们脚下。

蒂莫西·菲利普斯博士，VMBS生理学和药理学系的教授，专注于研究粘土在人类、动物和环境健康中的多种用途。他的研究导致发现了一系列基于粘土的疗法，这些疗法用于预防医学以及在灾难、疫情和紧急情况下减轻对毒素和污染物的暴露。虽然一些疗法是涂抹在皮肤上以防止吸收有毒化学物质，但另一些则是供食用的，能够防止内部吸收化学物质。

在高科技解决方案的世界中，粘土似乎是一个不寻常的答案，但因为它们是吸附剂——一种具有粘附特性的材料，它们在提供健康益处方面有着悠久的历史。

菲利普斯说：“我之所以最初开始研究基于粘土的疗法，是因为动物和人类历史上一直使用粘土来帮助解决各种疾病和营养需求。早在罗马前时代，人们就使用与植物和动物脂肪及蜂蜡混合的粘土来制作药丸。这是古代医学。”

深入毒素研究

菲利普斯开始他的职业生涯，研究针对黄曲霉毒素的基于粘土的疗法，这是一组由真菌产生的毒素，常见于霉变谷物中，包括动物饲料。食用这些谷物的动物可能会出现消化道出血、胆管肿胀、脂肪肝和细胞损失。通常，这种情况以死亡告终。

菲利普斯说：“黄曲霉毒素通常在饮食中含量较低——我们大多数人可能都接触过它们，因为它们在花生和玉米等食品中很常见，并且在干旱期间可能会出现更高的水平。但它们对婴幼儿、老年人和其他脆弱人群最危险。”

当时，黄曲霉毒素没有任何治疗方法。

菲利普斯说：“我开始研究粘土，想看看它们能否提供解决方案。我发现有一类特定的粘土能够很好地与黄曲霉毒素结合。这种粘土的化学结构类似于一副扑克牌，当粘土颗粒打开时，会形成层间孔隙，像海绵一样吸附黄曲霉毒素。”

他说：“当人或动物摄入时，粘土会紧紧地与毒素结合，防止它们被身体吸收。然后，毒素与粘土的复合物通过身体排泄出去。”

得益于菲利普斯的研究，现在市场上有数十种基于粘土的黄曲霉毒素治疗产品，专为面临高风险的动物和人类设计。

菲利普斯说：“我能够与非洲和世界其他地区的社区合作，在这些地方，由于饮食原因，人类黄曲霉毒素中毒很常见。我的实验室发现，这些粘土在烹饪中足够稳定，社区的人们可以直接将其添加到食物中，而不必在每餐前服用胶囊。”

对抗持久性化学物质

由于他在黄曲霉毒素方面工作的成功，菲利普斯开始探索针对其他问题的定向粘土解决方案，包括全氟和多氟烷基物质（PFAS）。PFAS被称为“持久性化学物质”，包括成千上万种防油化学物质，广泛应用于衣物、洗涤剂和比萨盒等各种产品中；它们在环境中分解可能需要数千年。许多PFAS还与癌症和其他疾病有关。

在德克萨斯农工大学超级基金研究中心，菲利普斯领导着该中心五个核心项目之一，专注于研究和修复环境危害，包括接触PFAS和黄曲霉毒素。

他说：“我想创造一些能够帮助人们在灾难和紧急情况下减少暴露的产品。这包括洪水会将工业设施中的化学物质带入居民区，而干旱则可能加剧黄曲霉毒素的存在。”

菲利普斯和他的团队能够创造出两种基于粘土的产品，可以帮助减少有害暴露——一种可食用的粘土吸附剂和一种外用屏障霜。

他说：“我们发现某些营养改良粘土在吸附PFAS、重金属和农药等物质方面效果非常好。当摄入后，它们能在这些物质被吸收之前将其从肠道中排出，类似于我们为黄曲霉毒素开发的产品。”

另一方面，屏障霜可以防止有毒化学物质通过皮肤被吸收。

菲利普斯说：“基于粘土的屏障霜对任何可能在洪水中涉水的人都很有帮助，包括急救人员和应急人员。我们还创造了具有抗菌特性的配方，现在我们正在开发仅使用被GRAS（即“普遍认为安全”）化合物的版本，以便为公众提供防晒保护。我们甚至在考虑制作润唇膏。”

迈向绿色

菲利普斯对吸附剂的兴趣让他以新的方式与户外植物合作。

“植物叶子上有一层叫角质层的蜡质涂层，”他说。“它有助于保护植物，但我们发现它也能吸附空气中的有害化学物质。例如，我们之前的超级基金团队在怀俄明州一个危险地点附近对松针进行了研究，发现离该地点中心最近的松针中挥发性化学物质的浓度高于远离该地点的松针。”

挥发性化学物质，尤其是挥发性有机化合物（VOCs），是空气质量的常见问题，因为它们的化学结构使它们非常容易扩散到空气中。蜡烛、家用清洁剂和新家具释放的气体是家庭空气质量差的常见原因，但在危险工业地点附近释放的气体可能达到更危险的水平。

“我们早就知道多样化的植物对氧气的产生很重要，但事实证明，它们也以其他方式帮助净化我们周围的空气，”菲利普斯说。“我们正在努力的下一个目标是利用叶绿素——使植物变绿的色素——在家庭空气过滤设备中，因为它能够结合苯，这是一种来自汽油烟雾和香烟烟雾等物质的致癌化学物质。”

菲利普斯的实验室还计划与超级基金中心的其他研究人员进行合作，将最有效的植物作为有毒化学物质的吸附剂与绿色建筑结合起来。

“来自建筑学院的加伦·纽曼博士帮助社区规划绿色空间，以帮助修复环境暴露，”菲利普斯说。“得益于我团队最近的研究，我们计划向他提供一份户外植物名单，这些植物将是最有效的挥发性有机化合物结合剂。”

“我们还研究了将精炼粘土和含有叶绿素的绿色工程化粘土直接添加到土壤中，特别是在洪水和花园模型中，”他说。“这些粘土作为紧密的屏障，能够吸附和滞留土壤中的化学物质，使植物无法吸收，从而保护在这个区域生长的任何食物，并防止化学物质渗漏到地下水中。”

为复杂问题提供解决方案

虽然菲利普斯仍然希望未来的研究人员能找到一种有效的方法来去除和处理环境中的有害化学物质，但他的研究将在此期间帮助人类和动物与这个问题共存。

“每次发生灾难时，你不能只是挖掘并转移所有被污染的土壤，”菲利普斯说。“这在经济上是不可行的，你能对被污染的土壤做什么呢？有效地销毁像PFAS这样非常稳定的化学物质需要非常高的温度，类似于火山和超热水中发现的温度。”

“目前有意义的一件事是可食用的吸附剂，你可以在家中使用或口服——可以放入你的食物或你最喜欢的能量饮料中——来保护自己不受灾难或紧急情况下食物和水中有毒化学物质的短期暴露，”他说。“这就是为什么我将我的职业生涯致力于研究它们的潜在应用。”