一種可以除去砷的綠色方法

一種十分普通的室內植物可能在凈化有毒環境方面具有很大的潛力，發表在《當代生物學》雜誌上的一項新研究發現：一種叫做蜈蚣蕨的植物具有積累和耐受高水平砷的能力。砷是一種毒性較強的非金屬元素，它在環境中的存在會殺死許多動植物。

研究的作者喬迪·班克斯在一份聲明中說道：「研究人員已經表明，這種蕨類植物生長在受砷污染的土壤中，五年內可以除去將近50%的砷。雖然這需要時間，但很便宜。」

普渡大學的研究人員對這種蕨類植物的基因組進行了測序，以確定其控制砷耐受性的遺傳和細胞機制。當該植物接觸到砷時，有三個基因表現出高活性，使其能夠在葉片中儲存砷而不會產生有害影響。研究人員發現，是一種名為GAPC1的蛋白質從土壤中「化學捕集」砷酸鹽。而在其它植物中，GAPC1蛋白通常作用於用磷酸鹽將葡萄糖分解為能量，但在蜈蚣蕨中，它對砷酸鹽的親和力比磷酸鹽高。然後，通過一個稱為砷酸鹽還原酶活性的過程將砷酸鹽轉化為亞砷酸鹽(砷的一種可以被隔離的形式)。

類似的能力已經在一種叫做綠膿桿菌的細菌中得到證實，這兩者幾乎完全相同的遺傳機製表明它們進化出了相似的耐受方法。研究人員趙才說道：「這種蕨類植物具有和細菌一樣的耐砷機制。它是唯一能做到這一點的真核生物。據我們所知，沒有任何一種植物或動物能像這種蕨類植物那樣做到這一點。」

改造其它植物使其具有同樣的遺傳傾向，可能有一天會有助於快速有效地除去受污染土壤中的砷。正如研究人員指出的那樣，受砷污染的土壤和地下水對數百萬美國人和全世界數億人構成潛在威脅。當人們飲用被污染的水或食用被污染土壤上的作物時，這種有毒的非金屬物質會使人中毒。一旦進入人體細胞，它會通過氧化應激或干擾細胞產生ATP的能力導致細胞死亡(ATP是一種為細胞提供能量的分子)。

本文譯自 iflscience，由譯者 Lough 基於創作共用協議(BY-NC)發布。

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