“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.w-design.com.cn 發布時間：2020.12.29
麻省大學阿默斯特分校的邢寶山及其在中國的同事說，隨著環保主義者和消費者對海洋和海鮮中的微米和納米塑料的關注日益增加，它們在海洋環境中的研究越來越多。但他們補充說，“人們對納米塑料在陸地環境，尤其是農業土壤中的行為知之甚少”。
UMass Amherst的斯托克布里奇農業學院的環境科學家，中國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已被陸地植物內在化。
他們指出：“我們的發現提供了直接的證據，表明納米塑料可以根據其表面電荷在植物中積累。納米塑料在植物中的積累既可以產生直接的生態影響，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實驗室模型植物擬南芥中積累。
Xing補充說，全球范圍內的廣泛使用和對環境的持久性導致大量塑料廢物。他說：“我們的實驗為我們提供了使用顯微鏡，分子和遺傳學方法在組織和分子水平上在實驗室中植物體內攝取和吸收納米塑料的證據。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。風化和降解會改變塑料的物理和化學性質并賦予其表面電荷，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。“這就是為什么我們合成具有正或負表面電荷的聚苯乙烯納米塑料以用于我們的實驗的原因。”
在袁賢正和王樹光帶領下的山東大學大團隊進行實驗的過程中，他幫助設計了研究，解釋了結果，評估并修改了手稿。
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，以評估植物的重量，高度，葉綠素含量和根系生長。七個星期后，他們觀察到，暴露于納米塑料的植物中的植物生物量和高度低于對照。
邢說：“納米塑料減少了模型植物的總生物量。”“它們較小，根短得多。如果減少生物量，對植物不利，產量下降，作物的營養價值可能受到損害。”
他補充說：“我們發現帶正電荷的顆粒吸收不多，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，養分和水的相互作用更多。根，并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，我們不知道它會如何影響作物產量和糧食作物安全。”
該小組還分析了幼苗，以研究根部對帶電納米塑料的敏感性。暴露10天，與對照幼苗相比，幼苗生長受到抑制。為了確定負責的分子機制，研究人員對根和芽進行了RNA-Seq轉錄組分析，然后對三個根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：“無論表面電荷如何，擬南芥都能吸收和運輸尺寸小于200 nm的納米塑料。”此外，“在這項研究中，我們主要證明，根電荷不同的納米塑料在根組織中的吸收和運輸途徑不同。”
UMass Amherst的斯托克布里奇農業學院的環境科學家，中國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已被陸地植物內在化。
他們指出：“我們的發現提供了直接的證據，表明納米塑料可以根據其表面電荷在植物中積累。納米塑料在植物中的積累既可以產生直接的生態影響，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實驗室模型植物擬南芥中積累。
Xing補充說，全球范圍內的廣泛使用和對環境的持久性導致大量塑料廢物。他說：“我們的實驗為我們提供了使用顯微鏡，分子和遺傳學方法在組織和分子水平上在實驗室中植物體內攝取和吸收納米塑料的證據。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。風化和降解會改變塑料的物理和化學性質并賦予其表面電荷，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。“這就是為什么我們合成具有正或負表面電荷的聚苯乙烯納米塑料以用于我們的實驗的原因。”
在袁賢正和王樹光帶領下的山東大學大團隊進行實驗的過程中，他幫助設計了研究，解釋了結果，評估并修改了手稿。
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，以評估植物的重量，高度，葉綠素含量和根系生長。七個星期后，他們觀察到，暴露于納米塑料的植物中的植物生物量和高度低于對照。
邢說：“納米塑料減少了模型植物的總生物量。”“它們較小，根短得多。如果減少生物量，對植物不利，產量下降，作物的營養價值可能受到損害。”
他補充說：“我們發現帶正電荷的顆粒吸收不多，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，養分和水的相互作用更多。根，并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，我們不知道它會如何影響作物產量和糧食作物安全。”
該小組還分析了幼苗，以研究根部對帶電納米塑料的敏感性。暴露10天，與對照幼苗相比，幼苗生長受到抑制。為了確定負責的分子機制，研究人員對根和芽進行了RNA-Seq轉錄組分析，然后對三個根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：“無論表面電荷如何，擬南芥都能吸收和運輸尺寸小于200 nm的納米塑料。”此外，“在這項研究中，我們主要證明，根電荷不同的納米塑料在根組織中的吸收和運輸途徑不同。”
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