绿色合成磁性银/锌/铁纳米复合材料缓解聚甲基丙烯酸甲酯纳米塑料与砷的毒性效应并改善小麦生化成分

推荐：本研究针对纳米/微塑料与重金属砷(As)复合污染对小麦(Triticum aestivum L.)的协同毒性问题，通过绿色合成磁性Ag/Zn/Fe纳米复合材料，系统评估了其对PMMANPs和As胁迫的缓解效应。结果表明该复合材料可显著降低As吸收，调节H2O2和MDA含量，改善酚类代谢谱，为农业污染治理提供新策略。

　　

随着工业发展和塑料制品滥用，重金属砷(As)和纳米塑料污染已成为全球性环境问题。这两种污染物在土壤-植物系统中会产生协同效应，通过诱导活性氧(ROS)爆发、破坏细胞膜完整性等方式严重影响作物生长。小麦作为重要粮食作物，其安全生产面临严峻挑战。传统治理方法存在成本高、二次污染等问题，亟需开发新型绿色修复技术。

伊朗乌尔米亚大学（Urmia University）生物学系的研究团队创新性地采用锦葵(Malva Sylvestris)提取物绿色合成了磁性银/锌/铁(Ag/Zn/Fe)纳米复合材料，通过水培实验系统研究了该材料对聚甲基丙烯酸甲酯纳米塑料(PMMANPs)和As复合污染的缓解效果。研究发现该复合材料能显著降低小麦对As的吸收积累，调节酚类代谢通路，有效缓解氧化损伤，相关成果发表在《Plant Stress》期刊。

研究采用水培体系结合随机区组设计，运用透射电镜(TEM)和场发射扫描电镜(FESEM)表征材料形貌，通过原子吸收光谱测定As含量，结合高效液相色谱(HPLC)分析酚类物质。关键发现包括：1）材料表征证实成功合成具有立方尖晶石结构的AgZnFe₂O₄纳米复合材料，粒径20-70nm；2）As吸收实验显示PMMANPs和Ag/Zn/Fe可协同降低根部和叶片As含量达99%；3）氧化应激指标表明复合材料使H₂O₂和MDA含量分别降低35%和42%；4）酚类代谢分析发现材料特异性诱导rosmarinic acid等关键抗氧化物质积累。

研究结论揭示Ag/Zn/Fe通过三重机制发挥作用：物理吸附减少As生物有效性；调节抗氧化酶系统；特异性激活苯丙烷代谢途径。该工作首次证实绿色合成纳米材料可同步缓解纳米塑料和重金属的复合污染，为发展可持续农业污染治理技术提供了重要理论依据和实践方案。特别值得注意的是，材料在100mg/L浓度下即展现显著效果，且植物体内残留量低，具有良好应用前景。研究建立的"纳米材料-污染物-植物"互作模型，为后续环境风险评估和修复技术开发提供了新思路。