蕹菜（lpomoea aguatica F.）对微塑料的有效吸收和积累一e测试

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一、研究背景

随着人们对微塑料污染的日益关注，人们逐渐了解了土壤微塑料（MPs）被植物吸收和积累的过程。源自农业活动的MP颗粒在农田土壤中普遍存在，并可能影响生态环境、危及土壤安全。与土壤环境不同的是，MPs可以进入植物组织并转移到其可食用部分，从而有可能通过食物链将积累的MPs转移到更高的营养级。可直接食用的水培和土壤种植的蔬菜可以吸收微塑料，特别是那些可以在蔬菜中迁移、转化和积累的微塑料。这些微塑料一旦被人类或动物直接摄入，就会对生物体多种系统产生危害，如消化系统、呼吸系统、神经系统和生殖系统。植物对微塑料（MPs；尺寸<5 mm）的吸收因其对食品安全的潜在影响而日益引起全球关注。然而，绿叶蔬菜可以吸收MPs的程度，特别是>1 μm的MPs，仍然没有得到充分的证明。

二、研究成果

本文作者以蕹菜（Ipomoea aquatica F.）为模式植物进行了水培实验，将蕹菜的根暴露于含有荧光标记的聚苯乙烯（PS）珠的混合溶液中，粒径为200nm和1μm，持续10天。利用激光共聚焦扫描显微镜和扫描电子显微镜来记录这些大粒径的MPs在蕹菜中的吸收、迁移和积累模式。为评估水果和蔬菜的污染风险以及确保蔬菜的安全提供了有价值的科学见解。

三、文章要点

作者记录了这些微塑料在蕹菜根、茎和叶中的吸收和积累：

（1）确认蕹菜中MP吸收的普遍性;

（2）证明吸收的MPs在蕹菜内的快速迁移和积累;

（3）确定蕹菜可以吸收≥1μm的MP颗粒。

四、图文展示

图1. 微塑料的吸收和吸收过程。（a）在聚苯乙烯（PS）—微塑料（MPs）浓度为0 mg/L和50 mg/L的聚苯乙烯（PS）下生长10天的蕹菜根和茎组织的激光扫描共聚焦显微镜图像。（b）根部吸收MPs的过程。比例尺：100μm。

图2.（a）在暴露于200nm和1μm PS-MPs的混合物后生长10天的蕹菜叶组织的激光扫描共聚焦显微镜图像。（b）叶维管组织细胞中的晶体结构;暴露于200nm和1μmPS-MPs

图3. PS-MPs（200 nm、1µm、0 mg/L和50 mg/L）处理10天后，蕹菜根荧光标记维管组织横切面的扫描电镜图像。（a，b）显示了蕹菜的根中柱和木质部维管束的整体视图。（c，e）和（d，f）分别显示了(a)和(b)中红色方块区域的放大视图。

图4. 用PS-MPs（200 nm、1µm、0 mg/L和50 mg/L）处理10天后，蕹菜茎维管组织横切面的扫描电镜图像。（a、b）显示了空叶茎中维管束的整体视图，而（c、e）和（d、f）分别显示了(a)和(b)中红色矩形区域的放大视图。(d)中的红色箭头指向200 nm和1µm的PS-MPs，而(f)中的红色箭头指向200 nm的PS-MPs。

图5. 用PS-MPs（200 nm、1µm、0 mg/L和50 mg/L）处理10天后，蕹菜叶片（包括叶脉）维管组织横切面的扫描电镜图像。（a、b）显示叶片横截面上维管束的整体外观。（c，d）分别显示了(a)和(b)中红框的放大视图。

图6. 不添加PS-MPs的蕹菜根和叶横截面的透射电镜图像。面板右上角的数字（a-f）代表放大因子，红色箭头表示细胞壁之间的微裂缝。

致谢

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文献：

Zhao Y ,Hu C ,Wang X , et al.Water Spinach ( Ipomoea aquaticaF.) Effectively Absorbs and Accumulates Microplastics at the Micron Level—A Study of the Co-Exposure to Microplastics with Varying Particle Sizes[J].

Agriculture 2024, 14(2), 301;

https://doi.org/10.3390/agriculture14020301