“對陸地植物的研究表明納米塑料在組織中積累”
信息來源:www.fyxjjx.cn 發布時間(jiān):2020.12.29
麻(má)省大學阿默斯特(tè)分校的邢寶山及其在中國的同事說,隨(suí)著環保主義者和消費者(zhě)對海洋和海鮮中的微(wēi)米和納米塑料的關注日益增加,它們在海洋(yáng)環境中的研究越來越多。但他們補充說(shuō),“人們對納米塑料在陸地環境,尤其是農業土壤中(zhōng)的行為知(zhī)之甚(shèn)少”。
UMass Amherst的斯托克布裏奇農業學院的環境科學家,中國(guó)山東大學的合作者邢point指出,迄今為止,尚無直接證據表明納米塑料(liào)已被陸地植物(wù)內在化(huà)。
他(tā)們指(zhǐ)出:“我們的發現提(tí)供(gòng)了直接的證據,表明(míng)納(nà)米塑料可以根據(jù)其表麵電荷在植物中積累。納米塑(sù)料在植物中的積(jī)累既可以產生直(zhí)接(jiē)的生態影響,也可以影響農業的可持續發展和食品安全。”帶正電和帶負電的納米塑料都在常用的(de)實驗室模型植物擬南芥中積累。
Xing補充(chōng)說,全球範圍內的廣泛使用(yòng)和對環境的持久性導致大量塑(sù)料廢物。他說:“我們的實驗為我們提供(gòng)了使(shǐ)用顯微鏡,分子和遺傳學方法在(zài)組織和分子(zǐ)水平上在實(shí)驗室中植物體內攝取和吸收納米塑料的證(zhèng)據。有關細節,請參閱本周的《自然納米技術》。
邢指出,納米塑料顆粒可以和蛋白質或病毒一樣小。風化和(hé)降解會改變塑料的(de)物理(lǐ)和化學性質並賦予其表麵(miàn)電荷,因此環境顆粒與實驗室中常用的原始聚苯乙烯納米塑料不同。“這就是為什麽我們(men)合成具有正或負表麵電荷的(de)聚苯乙烯納米塑料以(yǐ)用於我們的實驗的原因。”
在袁賢正(zhèng)和王(wáng)樹(shù)光帶領下的山東大學大團隊進行實驗的過程中,他(tā)幫助設計了研究,解釋了結果,評估(gū)並修改了手稿。
他們在混合了帶不同電荷的熒光標記納米塑料的土壤中種植擬南芥植物,以(yǐ)評估植(zhí)物的重(chóng)量,高度,葉綠素含量(liàng)和(hé)根係生長。七個星期後,他們觀察到,暴露於納米塑料的植物中的植物生物(wù)量和高度低於對照。
邢說:“納米塑料減少了(le)模型(xíng)植物的總生物量。”“它們較小,根短得多。如果減少生物量,對植物不利,產量下降,作物的營養(yǎng)價值可能受到損害。”
他(tā)補充說:“我們發現(xiàn)帶正電荷的顆粒吸(xī)收不多,但對植物的危害更大。我們不知道確切的原因,但是帶正電荷的納米塑料可能與水,養分和水的相(xiàng)互作用更多。根,並引發不同組基因表達的。這需要在作物進一步探討植物在環境中。在那之前,我們不(bú)知道它會如何影響作物產量和糧(liáng)食作物安全。”
該小組還分(fèn)析了幼苗,以研(yán)究根部對帶電納米塑料的敏感性。暴露10天(tiān),與對照幼(yòu)苗相(xiàng)比,幼苗生長受到抑製。為了確定負(fù)責的分(fèn)子機製,研究人員對根和芽進行了RNA-Seq轉錄組分析,然後對三個根(gēn)基因和四個芽基因進行了定量PCR分析,驗證了結果。
他們寫道:“無論表麵電荷如何,擬南芥都能吸收和運輸尺寸小於(yú)200 nm的納米塑料。”此外,“在這項研究中,我們主(zhǔ)要證明,根電荷不同的納米塑料在根組織中的吸收和運輸途(tú)徑不同。”
UMass Amherst的斯托克布裏奇農業學院的環境科學家,中國(guó)山東大學的合作者邢point指出,迄今為止,尚無直接證據表明納米塑料(liào)已被陸地植物(wù)內在化(huà)。
他(tā)們指(zhǐ)出:“我們的發現提(tí)供(gòng)了直接的證據,表明(míng)納(nà)米塑料可以根據(jù)其表麵電荷在植物中積累。納米塑(sù)料在植物中的積(jī)累既可以產生直(zhí)接(jiē)的生態影響,也可以影響農業的可持續發展和食品安全。”帶正電和帶負電的納米塑料都在常用的(de)實驗室模型植物擬南芥中積累。
Xing補充(chōng)說,全球範圍內的廣泛使用(yòng)和對環境的持久性導致大量塑(sù)料廢物。他說:“我們的實驗為我們提供(gòng)了使(shǐ)用顯微鏡,分子和遺傳學方法在(zài)組織和分子(zǐ)水平上在實(shí)驗室中植物體內攝取和吸收納米塑料的證(zhèng)據。有關細節,請參閱本周的《自然納米技術》。
邢指出,納米塑料顆粒可以和蛋白質或病毒一樣小。風化和(hé)降解會改變塑料的(de)物理(lǐ)和化學性質並賦予其表麵(miàn)電荷,因此環境顆粒與實驗室中常用的原始聚苯乙烯納米塑料不同。“這就是為什麽我們(men)合成具有正或負表麵電荷的(de)聚苯乙烯納米塑料以(yǐ)用於我們的實驗的原因。”
在袁賢正(zhèng)和王(wáng)樹(shù)光帶領下的山東大學大團隊進行實驗的過程中,他(tā)幫助設計了研究,解釋了結果,評估(gū)並修改了手稿。
他們在混合了帶不同電荷的熒光標記納米塑料的土壤中種植擬南芥植物,以(yǐ)評估植(zhí)物的重(chóng)量,高度,葉綠素含量(liàng)和(hé)根係生長。七個星期後,他們觀察到,暴露於納米塑料的植物中的植物生物(wù)量和高度低於對照。
邢說:“納米塑料減少了(le)模型(xíng)植物的總生物量。”“它們較小,根短得多。如果減少生物量,對植物不利,產量下降,作物的營養(yǎng)價值可能受到損害。”
他(tā)補充說:“我們發現(xiàn)帶正電荷的顆粒吸(xī)收不多,但對植物的危害更大。我們不知道確切的原因,但是帶正電荷的納米塑料可能與水,養分和水的相(xiàng)互作用更多。根,並引發不同組基因表達的。這需要在作物進一步探討植物在環境中。在那之前,我們不(bú)知道它會如何影響作物產量和糧(liáng)食作物安全。”
該小組還分(fèn)析了幼苗,以研(yán)究根部對帶電納米塑料的敏感性。暴露10天(tiān),與對照幼(yòu)苗相(xiàng)比,幼苗生長受到抑製。為了確定負(fù)責的分(fèn)子機製,研究人員對根和芽進行了RNA-Seq轉錄組分析,然後對三個根(gēn)基因和四個芽基因進行了定量PCR分析,驗證了結果。
他們寫道:“無論表麵電荷如何,擬南芥都能吸收和運輸尺寸小於(yú)200 nm的納米塑料。”此外,“在這項研究中,我們主(zhǔ)要證明,根電荷不同的納米塑料在根組織中的吸收和運輸途(tú)徑不同。”
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