利用基于棕榈籽的生物吸附剂减轻小麦植株中铅引起的应激和DNA损伤

《International Journal of Phytoremediation》：Mitigating lead-induced stress and DNA damage in wheat plant using palm seed-based bio-adsorbent

棕榈种子粉生物吸附重金属及改善植物生长效果研究。通过SEM和FT-IR证实其多孔结构和活性基团，能有效吸附铅等重金属，降低生物可利用性，减少DNA损伤，提升小麦抗氧化物质及生长参数。

　　

摘要

重金属（HMs）是一类对植物具有生物毒性的类金属物质。有效管理受重金属污染的环境对植物的可持续生长至关重要。棕榈籽作为具有营养价值的农业废弃物，在生物修复应用中具有潜力。本研究旨在评估空气干燥（D）和烘焙（R）后的棕榈籽粉（PSP）作为重金属吸附剂的效果。实验使用PSP来减轻小麦中的铅（Pb）毒性，并降低其在受污染土壤中的生物可利用性。PSP含有33%的纤维和23%的碳水化合物以及其他成分。在浓度为5、50和500毫克/升（mg L^?1）的铅、铬（Cr）、铜（Cu）、锌（Zn）等重金属溶液中，PSP能够吸附这些金属。当铅浓度为500毫克/升时，其吸附率达到了93%的最大值。扫描电子显微镜（SEM）和傅里叶变换红外光谱（FT-IR）分析证实了PSP的多孔结构以及O–H、C–H和C═O等活性官能团的存在。D型和R型棕榈籽粉在土壤中通过促进抗氧化化合物、可溶性碳水化合物、蛋白质和脯氨酸的生成，改善了小麦在铅胁迫下的生长参数。PSP处理显著降低了小麦受损细胞核的频率，从而减少了铅引起的DNA损伤；当使用500毫克/升的D型或R型棕榈籽粉处理时，DNA损伤分别减少了26.63%和64.95%。在铅浓度为50毫克/升的情况下，小麦的地上部分积累的铅量多于根部（转移因子TF = 1.97），而在500毫克/升时，根部积累的铅量更多（TF = 0.57），这使得植物的耐受指数（TI）降至50.97。在添加了50毫克/升D型棕榈籽粉的土壤中，PSP处理降低了植物的铅吸收量，并将耐受指数提升至90.61。综上所述，棕榈籽粉具有成为高效重金属吸附剂的潜力，可在受重金属污染的环境中促进植物生长。