科學家用納米材料降低水稻吸收鉛

日前，中科院合肥研究院固體所環境與能源納米材料中心研究人員發現，可利用納米羥基磷灰石降低重金屬鉛離子在水稻根系中的遷移，最終達到對鉛離子的固定作用。

土壤中鉛被水稻根系吸收後，會向地上部轉移，並在籽粒中富集，嚴重影響了稻米品質和食品安全。如何減少鉛在土壤-水稻系統中的遷移，並降低其通過食物鏈對人類健康的潛在威脅，一直是困擾科研人員的難題。

科研人員設想，通過在水稻根部形成可以吸收固定鉛的材料，增強水稻根部對鉛的過濾功能，減少鉛向地上部的運輸，可有效降低籽粒中的鉛含量。

納米羥基磷灰石(nHAP)對鉛具有較強的吸附能力，由於在納米尺寸範圍內，它擁有非常大的比表面積和高密度的活性位點，因此被廣泛用於水體和土壤中鉛污染的修復。但是，納米羥基磷灰石在水稻體內的遷移轉化過程及其在水稻根部對鉛的固定機制尚不清楚。

為此，固體所環境與能源納米材料中心研究團隊研究了水培條件下nHAP在水稻根細胞中的傳輸與分布，並探討了nHAP降低鉛在水稻體內的毒性和遷移性方面的機制。研究結果表明，nHAP進入水稻根部後可以作為阻擋層捕獲鉛離子，抑制其從根部向地上部的轉運，進而降低鉛的生物毒害。其固定機制主要體現在通過水稻根細胞中存在的nHAP與鉛離子結合，並將它轉化為根細胞中的鉛沉積物，一方面減少鉛離子對根部正常生長的干擾，另一方面減少鉛離子向地上部分的遷移，最終達到對鉛離子的固定作用。

這項研究對保證區域農產品安全、提高稻米質量、保障人體健康等具有重要意義。

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