農業塑料污染目前已成為全球性問題。塑料在降解過程中釋放微米與納米塑料顆粒會進入土壤與水中,對人類健康造成嚴重危害。
一項由西交利物浦大學與中國科學院合作的新研究提供了利用硒元素減輕納米塑料對植物危害的新思路,并為后續的相關研究奠定了基礎。
該研究探索了亞硒酸鈉如何緩解生菜對聚苯乙烯納米塑料生理毒害的應激反應,目前已發表于學術期刊《生態毒理學研究與環境安全》(Ecotoxicology and Environmental Safety)。
“聚苯乙烯作為最常見的塑料之一,廣泛存在于全球的土壤中??茖W界已證實微米與納米塑料會抑制植物種子萌芽、營養吸收、根莖生長以及光合作用,并會加速多種植物組織氧化,并導致代謝變化。因此,如何抑制或緩解作物、食物中微米與納米塑料的毒性是目前科學界面臨的嚴峻挑戰?!?負責這項研究的西交利物浦大學理學院健康與環境系袁林喜博士說。
袁林喜博士對這一問題的關注起源于自己的教學活動?!霸谖医淌诘腅NV213-土壤與環境課程中,土壤中的微米與納米塑料被視為一種新型污染物。目前研究人員已經證實直徑小于200納米的納米塑料顆??梢员恢参镂?,進一步導致與鎘、汞、砷、鉛等重金屬類似的植物生理毒性?!?/p>
“目前,硒對土壤與植物中重金屬毒性的抑制作用已經得到證實,因此我們可以推測微量元素硒也能減輕植物中納米塑料的毒性,值得開展相關研究?!?/p>
研究團隊發現,在耐受含量范圍內的硒元素(低于百萬分之五)可以減輕納米塑料對生菜的毒性,增強生菜內的抗氧化酶活性,促進葉綠素的合成與積累,并刺激其根系的形態變化與生理活動。
聚苯乙烯納米塑料毒性及硒的解毒途徑
袁林喜博士表示:“硒是人與動物所必需的微量元素,因此采用硒生物強化技術減緩食物鏈中塑料微粒的毒性應該更加安全。”
研究論文的第一作者吳澤俊是袁林喜博士實驗室的本科生,本研究是她的畢業設計課題。
吳澤俊談到:“能以本科生的身份發表論文,我感到十分激動。我希望這篇論文的成功發表可以激勵其他西浦本科生在畢設中追求更高水準?!眳菨煽≡谖髌肢@得健康與環境科學學士學位,目前正于帝國理工學院攻讀生態應用碩士學位。
袁林喜博士積極鼓勵學生參加科研實踐。他說:“也有其他本科生的科研成果發表在學術期刊上,這表明西浦本科生具備優秀的科研能力?!?/p>
未來,研究人員將對亞硒酸鹽、有機硒與納米硒等更多硒源、主糧作物與蔬菜等更多對象進行探索,以更全面地研究微量元素硒與納米塑料生理毒性的相互作用機制,并進一步應用到田間實驗中。(記者:王璐謠 翻譯:王雪琪 中文編輯:張蔚)