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奈米材料可減少水稻中的鉛移動

2018/06/11 國際

 稻米(Oryza sativa L.)為全球一半以上人口之主要糧食,若是種植水稻的環境受到重金屬汙染,這些重金屬就可能經由根從環境轉移到植物的莖葉、花甚至穀粒當中,若是人們長期攝食受到汙染的稻米,就可能產生輕重不一的中毒症狀。鉛是人類長期以來廣泛使用的金屬之一,但進入人體後不易排除,累積過多可能造成身體器官與神經系統的損傷;而土壤中的鉛被水稻根系吸收後,會集中在榖粒中,嚴重影響稻米品質和食品安全。

 最近,中國科學院固體物理所發現奈米羥基磷灰石(Nano-hydroxyapatite,nHAP)抑制鉛離子轉移的機制,由於nHAP對鉛具有較強的吸附能力,在奈米大小具有非常大的表面積與高度活性,故廣泛用於修復水體和土壤中的鉛汙染,但研究人員並不了解其調控機制。利用ICP(感應耦合電漿原子發射光譜儀)、SEM(掃描電子顯微鏡)-EDS(能量色散X-射線光譜)和TEM(透射電子顯微鏡)-EDS技術對暴露於鉛中14天的水稻進行觀察,發現nHAP進入水稻根部後可作為屏障,在根細胞當中與鉛結合,一方面減少鉛對根部正常生長的干擾,另一方面減少鉛往植株地上部移動,將鉛轉化為根部的沉積物。

 此研究可增進奈米材料在環境與植物間的應用,有利於提高稻米品質與食品安全,相關研究發表於<Environmental Science: Nano>。