物理科技生物学-PHYICA

使用植惊 世界上真实存在的时光倒流之地物的有机污染物的环境监测

地球 2021-10-02 00:00:12

通过科比大学使用植物引入的动物来源化学受体来检测有机污染物的方法 学分:神户大学生物科学研究中心的科比大学研究人员已成功开发出厂可用于检测有机污染物,例如聚氯氯联苯和内分泌破坏化学物质,其污染土壤和水

该团队由Petya Stoykova,日本促进科学协会(JSPS)博士学位(JSP)的博士学位,在日本研究(现在是Bulgaria AgrobioInstitute的研究员),神户大学教授Emeritus Ohkawa Hideo和Inui Hideyuki教授

[接下来,他们希望利用工厂开发方便且廉价的监测毒性技术

这些研究结果在两篇论文中在线发表,该论文于6月29日在植物生理学杂志中分别出现,7月份在植物生理学中出现。 22

我们周围环境中存在各种有机污染物

[众所周知的实例包括用于荧光灯和无碳拷贝纸的多氯联苯(PCB),用于使物品和耐油的有机氟化合物,例如食品包装和厨房用具,以及烷基酚,用作洗涤剂和其他产品的前体

这些有机污染物已被释放到大气,河流和土壤中,并且耐腐烂的元素被鱼,牲畜和作物摄入,导致这些污染物积累内部我们的身体随着它们的水平在其他物种中提升

身体内部的浓度增加导致癌症,胎儿异常和免疫毒性等各种有害影响

图2使用转基因植物的PCB(CB126)使用具有引入的AHR基因的转基因

(a)通过测量报告活性检测CB126的检测

(b)检测CB126比较植物增长

学分:神户大学为了防止通过食物摄取污染物积聚在人体内,必须监测环境中的污染水平,包括水系统(河流,湖泊,海洋),鱼类,大气,土壤和作物

结果使我们能够了解区域中污染物的类型和浓度

这将允许建立适当的措施;例如,避免越来越多的作物,其中检测到地面污染ND在发现河流上捕获的鱼类的污染测试的传导

换句话说,这将能够选择和实施措施,以减轻污染物对人类的不利影响

环境监测是对环境样本中污染物的类型和浓度的调查;这涉及多种方法例如

,例如,研究土壤样品,需要加入有机溶剂,然后在热量后从土壤样品中提取化学物质将其过夜

接下来,从土壤中除去综合的有机溶剂和化学物质,加入浓硫酸以除去色素沉着

样品中有机污染物的浓度非常低,因此,必须冷凝提取的物质,使得它达到可以分析

的浓度随后,通过多个分离柱加工该缩合物,并且使用对应的有机溶剂从柱中洗脱污染物。特定污染物的性质

接下来,必须从样品中除去杂质,以仅提取目标污染物

这被称为纯化

这一系列步骤(提取,集中离子和纯化)统称为预处理,并且需要进行,以便分析样品中的痕量的有机污染物

,诸如气相色谱 - 质谱(GC-MS)的分析化学技术通过分析表明污染物质的存在的所得光谱数据,将液相色谱 - 质谱(LC-MS)施加到预处理的样品

。可以确定类型(形态)和浓度(固定样品中的污染物的数量

环境监测根据每个国家的官方分析方法进行,这在有机污染物的鉴定和定量中起着至关重要的作用

然而,预处理阶段需要使用大量的硫酸和各种类型的挥发性有机溶剂,并且对于执行方法的那些,这种暴露是危险的

因此需要更熟练的技术,以便转动微量污染物量在环境样品中发现(使复杂预处理的复杂预处理)进入样品,此外,使用昂贵的装置,例如GC / MS和LC / MS(其在数十万到数百万之间的成本之间的成本美元)增加分析过程的成本

为了获得准确的评估污染程度,有必要获得许多环境样本

然而,只有可以分析几个代表由于目前方法的禁止成本,ve样品

虽然仪器分析适用于在环境样品中确定每种污染物的每个污染物的类型和浓度,但这种方法不能告诉我们每个污染物的毒性多么毒性在单个样品中的多种污染物

图3

图3

使用转基因植物的辛基苯酚(Op)检测与引入的ER基因的转基因

(a)检测来自诱导的报告活性的OP

(b)通过比较植物根系生长来检测OP

学分:神户大学的回应,这支研究团队开发了一种与以前的方法完全不同的监测方法,需要PR为了确定环境样品中污染物的类型和浓度的培养和昂贵的装置

动物具有称为化学受体的蛋白质,该蛋白质识别和拦截从身体外部渗透细胞的化学物质

当受体与细胞内的异物结合时,它激活特定基因的转录

通过该基因产生的蛋白质的常规功能是与异物反应并从身体排出它

这种受体的一个实例是αHR(芳基烃受体)

在细胞内部

,AHR与二恶英和来自污染的食物的二恶英和多氯联苯

然后产生酶这可以将这些变成容易溶解的物质D在水中,从而促进它们的排泄来自身体

,AHR在表明二恶英和多氯联苯对动物有毒

另外,雌激素受体(呃)响应动物体内产生的激素,并且参与了重要基因的形态学基因的表达,并且生长

ER与雌激素雌二醇结合,并严格调节蛋白质的遗传转录激活的时序和量应响应于激素

然而,如果ER而不是通过食物或水进入身体的内分泌破坏化学物质,那么这破坏了基因转录激活的时序和水平,导致有害作用

植物另一方面,一旦它们扎根就无法移动,因此它们的根部在地下散布,以获得生长的必要营养素

即使浓度是浓度也能吸收足够的营养素低,因为它们继续延伸根部

换句话说,植物能够积累通过它们的根部吸收从土壤吸收的化学物质

有机使用引入的动物来源化学受体进行植物检测污染物

学分:科比大学这项研究团队提出了一种监测环境污染的方法,这涉及引入动物oRIGIN化学受体进入植物,并使用它们检测由植物吸收的污染物

它们为PCB监测和用于监测内分泌破坏化学物质的ER植物进行了植物

当这些植物时被生长在含有各自污染物的土壤和培养物中,由细胞内的受体结合的根部接受的污染物,激活报告基因的转录

,因此可以通过检测来监测污染物报告者

AHR植物可以检测CB126,其是最有毒的PCB,以及其他类型(CB77,CB118)

,ER植物可以检测辛基苯酚(OP,A烷基苯酚的类型)除了雌激素17β-雌二醇,杀虫剂氟诺尔和吡虫啉和有机氟喹啉辛磺酸(PFOS)

已知这些化学品是污染土壤和水系统

研究小组发现这些植物证明了诸如较短根部的白化病和结构异常当存在污染物

这表明可以以比报告检测更简单的可观察方式检测污染物

本研究结果表明,收集了用于监测的大型环境样品不必要的,并且可以使用少量土壤(几克)或水(约10或SO毫升)来检测污染物

,还可以研究环境样品是否含有有毒化学品具有使用化学受体表明毒性的监测方法的小提觉

对于有机污染物的环境监测,将尽可能多的样品收集,以便准确地了解污染的程度

[然而,由于这将是需要的时间和金额,在当前的官方方法下,不可能在当前的官方方法下分析许多样本

这项研究团队已经开发的方法更简单,并且仅仅需要用小水平和水样的植物,以及通过报告检测和植物生长观察评估污染物的存在

此外,它还可以使官方方法未涵盖的污染物的毒性评估

因此,这种新方法适用于根据官方分析方法确认污染物的类型和浓度在污染物的类型和浓度之前筛选众多环境样品

在本研究中,研究人员已经证明了它可以通过将AHR和ER引入植物来监测PCB和环境激素

然而,除了来自AHR和ER

的情况下,动物还应该使得可以将该方法应用于毒性的情况下通过将不同类型的受体引入植物来监测其他化学物质

来源:由phyica.com整理转载自PH,转载请保留出处和链接!

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