除去水中铅污染的苔藓

日本RIKEN可持续资源科学中心(CSRS)的研究人员证明，苔藓可以成为净化污染水和土壤的绿色替代品。该研究发表于PLOS ONE，研究表明苔藓Funaria hygrometrica能够耐受并吸收大量的水中的铅(Pb)。

受铅污染的水是一种严重的环境问题，最近在未经处理的情况下被证明是灾难性的。使问题更加复杂的是，从水中去除铅或其他重金属的典型方法需要化石燃料和巨大的能量。作为这些典型过程的替代方法，植物修复是一种利用光合作用生物清除土壤或水污染的方法。CSRS研究人员开始寻找基于植物修复的去除方法，研究F. hygrometrica，一种已知在受铜，锌和铅等金属污染的地方生长良好的苔藓。

“我们发现，在处于发育的原发阶段，苔藓可以起到极好的铅吸收剂的作用，”第一作者Misao Itouga说。“这种有价值的能力意味着苔藓原生生物很可能成为采矿和化学工业中特殊的废水清洁剂。”

为了表征苔藓的金属吸收能力，该团队首先制备了不同浓度的15种不同金属的溶液，并将它们暴露于F. hygrometrica protonema。暴露22小时后，质谱仪分析显示，苔藓细胞吸收的铅含量高达其干重的74%，这相当高，远高于其他任何金属。

了解铅积累的位置对于了解其如何发生以及开发最有效的植物修复非常重要。分析表明，在苔藓原始细胞内，超过85%的铅已在细胞壁中积累，在细胞器膜和叶绿体内发现光合作用的量较少。

研究小组专注于细胞壁，发现即使从活苔藓中移除铅也会吸收铅。这意味着这种苔藓的细胞壁有一些特殊的东西，使它们能够在对其他植物有毒的环境中茁壮成长。

二维核磁共振分析表明，细胞壁中的聚半乳糖醛酸负责吸收铅。“我们将F. hygrometrica数据与来自陆地植物和海藻的数据进行了比较”，Itouga解释说，“并发现细胞壁中存在多聚半乳糖醛酸是将这种类型的苔藓与其他植物分开的特征之一。”

他们接下来确定，在3到9之间的pH值下，原子母细胞吸收良好，这很重要，因为金属污染水的酸度可能会有所不同。

“我们的研究结果表明，F。hygrometrica是一种有用的生物材料，用于从水溶液中回收铅，”该组织负责人Hitoshi Sakakibara说。“并将为联合国制定的可持续发展目标做出贡献，特别是”陆上生命“目标。我们目前正在探索与循环型公司合作的机会。“

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