|
 Đang trực tuyến :
11 |
|
 Số lượt truy cập :
33312971 |
|
|
|
|
|
Các nhà nghiên cứu khám phá ra ngô làm giảm độc tính asen trong đất
Thứ ba, 16-04-2024 | 08:25:55
|
|
Cây ngô trong thí nghiệm ngoài đồng gần Liesberg, Baselland, Thụy Sĩ. Nguồn: Đại học Basel, Veronica Caggìa.
Khi cây trồng phát triển trên đất bị nhiễm asen, nguyên tố độc hại này sẽ tích tụ trong chuỗi thức ăn. Một nghiên cứu liên quan đến Đại học Basel đã phát hiện ra một cơ chế được cây ngô sử dụng để giảm sự hấp thu asen: yếu tố then chốt là một chất đặc biệt được rễ tiết ra vào đất.
Asen là kim loại độc hại có nguồn gốc tự nhiên. Đất và nước bị nhiễm asen được tìm thấy trên khắp thế giới, đặc biệt là ở các nước Đông Nam Châu Á như Bangladesh và Trung Quốc. Ngoài ra, Thụy Sĩ còn có một số điểm nóng tự nhiên nơi asen được tìm thấy với nồng độ trên mức trung bình. Một ví dụ là đất ở Liesberg thuộc bang Baselland.
Giáo sư Klaus Schlaeppi thuộc Khoa Khoa học Môi trường tại Đại học Basel cho biết: “Vấn đề đặc biệt đối với cây trồng là asen có tính chất hóa học tương tự như phốt pho”. Phốt pho là chất dinh dưỡng quan trọng mà cây trồng hấp thụ thông qua các kênh vận chuyển đặc biệt trong rễ. “Asen xâm nhập vào cây trồng thông qua các kênh này”.
Kết quả là ngày càng nhiều chất độc hại tích tụ trong sinh khối và xâm nhập vào chuỗi thức ăn. Về lâu dài, điều này ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người. Ví dụ, phơi nhiễm asen cao có thể gây tổn thương thần kinh và ung thư.
Rễ tiết ra chất giải độc
Nhưng như nhóm của Schlaeppi hiện đã báo cáo trên tạp chí PNAS, ngô làm giảm độc tính asen thông qua các hợp chất được gọi là benzoxazinoids. Những chất này được tạo ra bởi hầu hết các loại cây trồng thuộc nhóm hòa thảo (group of grasses), bao gồm cả ngô và lúa mì. Ngô tạo ra một lượng đặc biệt lớn các benzoxazinoid, chất này được rễ ngô tiết ra vào đất.
Cây ngô trong thí nghiệm đồng ruộng gần Liesberg. W22 biểu thị cây tiết ra benzoxazinoid. Cây ngô bx1 thiếu khả năng tạo ra benzoxazinoid. Nguồn: Đại học Basel, Veronica Caggìa.
Schlaeppi cho biết: “Đã có một số bằng chứng cho thấy rằng ngô hấp thụ ít asen hơn các loài cây trồng khác”.
Để đánh giá giả thuyết này, các nhà nghiên cứu đã trồng cây ngô trên hai loại đất: không có asen và có hàm lượng asen cao. Song song đó họ cũng thực hiện cùng thí nghiệm tại cùng thời điểm nhưng sử dụng những cây ngô không thể tạo ra benzoxazinoid do khiếm khuyết di truyền. Schlaeppi đã thực hiện những thí nghiệm này với sự cộng tác của nhóm nghiên cứu của Giáo sư Adrien Mestrot và Giáo sư Matthias Erb tại Đại học Bern.
Làm giảm độc tính của asen
Kết quả rất rõ ràng: ngô tạo ra benzoxazinoid phát triển tốt hơn trên đất chứa asen và tích lũy asen trong sinh khối ít hơn đáng kể so với ngô không tiết ra benzoxazinoid.
Khi các nhà nghiên cứu trộn benzoxazinoid vào đất chứa asen, các cây đột biến cũng được bảo vệ khỏi độc tính của asen. Schlaeppi cho biết: “Điều này cung cấp bằng chứng cho thấy sự hiện diện của benzoxazinoid trong đất làm giảm sự hấp thu asen vào cây trồng”.
Như là một phần của thí nghiệm trong nhà kính, các nhà nghiên cứu thu thập nước từ các lỗ đất xung quanh rễ cây ngô. Áp suất âm trong ống tiêm hút nước ra khỏi đất để phân tích. Nguồn: Đại học Basel, Veronica Caggìa.
Tiếp theo, các nhà nghiên cứu muốn tìm ra cơ chế cơ bản gây ra sự ảnh hưởng này. Các phân tích về hệ vi sinh vật rễ cho thấy rằng vi khuẩn và nấm không liên quan. Tuy nhiên, các phân tích hóa học về đất cho thấy một dạng asen đặc biệt độc hại đã không còn khi có mặt benzoxazinoid.
Cô nói: “Điều này chỉ ra rằng các benzoxazinoid biến đổi asen theo cách mà nó không thể được hấp thụ qua rễ nữa”. Những quá trình hóa học nào có liên quan hiện vẫn chưa rõ ràng.
Thêm nhiều thí nghiệm hơn cho thấy rằng ảnh hưởng tích cực của benzoxazinoids trong đất vẫn tồn tại trong một thời gian dài: ngay cả thế hệ ngô thứ hai vẫn được hưởng lợi từ việc tiết ra benzoxazinoids của thế hệ ngô đầu tiên.
Schlaeppi cho biết: “Một ứng dụng của những phát hiện này là canh tác các giống cây trồng tiết ra nhiều benzoxazinoid hơn ở những địa điểm bị ô nhiễm asen”. Cây trồng tiết ra nhiều benzoxazinoid có thể được tạo ra thông qua việc chọn tạo giống cổ điển hoặc chỉnh sửa gen có mục tiêu. “Bằng cách này, chúng tôi có thể chắc chắn hơn rằng có ít hơn asen xâm nhập vào chuỗi thức ăn”.
Nguyễn Tiến Hải theo Phys.org
|
Trở lại
In
Số lần xem: 78
|
|
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|
(95).png "Các nhà nghiên cứu khám phá ra ngô làm giảm độc tính asen trong đất")
(110).png "Các nhà nghiên cứu khám phá ra ngô làm giảm độc tính asen trong đất")
(103).png "Các nhà nghiên cứu khám phá ra ngô làm giảm độc tính asen trong đất")
