芥菜对土壤中双酚A和布洛芬的植物修复潜力评估

《Plant Physiology and Biochemistry》：Evaluation of the Phytoremediation Potential of Brassica juncea L. for Bisphenol A and Ibuprofen in Contaminated Soil

本文系统评估了印度芥菜（Brassica juncea L.）在双酚A（BPA）和布洛芬（IBU）复合污染土壤中的修复效能。研究表明该植物主要通过根系富集污染物（BAF根>1），并激活抗氧化酶系统（SOD/POD/CAT）应对氧化应激，为新兴有机污染物的绿色修复提供了新策略。

　　

研究亮点

化学品与试剂

位于印度孟买的Sisco Research Laboratory (SRL) Pvt. Ltd.提供了高效液相色谱（HPLC）级乙腈（ACN）、甲醇（MeOH）、三氯乙酸（TCA）、乙二胺四乙酸（EDTA）和冰醋酸（HAc）。高纯度标准品BPA、IBU、苯甲基磺酰氟（PMSF）、聚乙烯吡咯烷酮（PVPP）和氮蓝四唑氯化物（NBT）购自同样位于孟买的Sigma-Aldrich公司。另一家孟买公司Hi Media则提供了其他分析级试剂。

土壤理化性质

本研究涉及的土壤被归类为砂质壤土，由87%的砂、10.4%的粉砂和2.6%的粘土组成。其容重为1.57 Mg m^-3，颗粒密度为2.54 Mg m^-3，持水能力为34%。土壤pH值为弱碱性7.8，电导率较低（0.054 dS m^-1），表明为非盐渍化条件。有机碳含量为0.43%，而有效氮、磷、钾含量分别为73.6 g kg^-1、14.5 g kg^-1和128.5 g kg^-1。

结论

当前研究揭示，B. juncea 在BPA和IBU污染的土壤中展现出显著的植物修复潜力，这得益于其对这类新兴有机污染物的耐受、吸收和封存能力。BPA和IBU主要累积在根部，向地上部分的迁移有限，表明 B. juncea 更有效地发挥着根际过滤的作用，而非地上部超富集植物的功能。较高浓度的BPA和IBU会引发氧化应激，这通过抗氧化酶（超氧化物歧化酶SOD、过氧化物酶POD、过氧化氢酶CAT）活性的显著上调得以证明。然而，这也导致了叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量的下降，并对土壤酶活性（如脱氢酶DHA）产生了抑制作用。总体而言，B. juncea 被证明是修复BPA和IBU污染土壤的有力候选者，其根系是主要的积累部位。未来的研究应探索农业管理策略，以增强其生物量和修复效率，特别是在实际田间条件下。