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揭示萜烯類(lèi)和類(lèi)黃酮的生物合成在轉(zhuǎn)錄、蛋白和代謝等不同水平受納米塑料的影響。（課題組供圖）

近日，《危險(xiǎn)材料雜志》刊發(fā)浙江農(nóng)林大學(xué)省部共建亞熱帶森林培育國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授吳家勝團(tuán)隊(duì)研究論文，論文題為“多組學(xué)分析揭示香榧幼苗對(duì)納米塑料污染物的分子響應(yīng)”。該研究利用多組學(xué)聯(lián)合分析研究了香榧對(duì)納米塑料的反應(yīng)，揭示萜烯類(lèi)和類(lèi)黃酮的生物合成在轉(zhuǎn)錄、蛋白和代謝等不同水平受納米塑料的影響，為森林植物對(duì)納米塑料的反應(yīng)提供了新的見(jiàn)解。

微納米塑料作為一種新興污染物，因其粒徑小、能穿透細(xì)胞膜影響代謝受到學(xué)者的廣泛關(guān)注。農(nóng)膜殘留物、徑流和灌溉、包膜肥料等是農(nóng)業(yè)土壤中微納米塑料的重要來(lái)源。隨著塑料制品的廣泛使用，陸地生態(tài)系統(tǒng)已成為一個(gè)相對(duì)活躍的微納米塑料富集場(chǎng)所。

目前，納米塑料的危害研究主要集中在海洋水生生物和淡水藻類(lèi)，而關(guān)于納米塑料對(duì)高等陸生植物，尤其對(duì)森林植物的影響研究相對(duì)有限。

香榧是我國(guó)的珍稀特產(chǎn)干果，香榧種實(shí)不飽和脂肪酸含量高，特別是金松酸，此外還有角鯊烯、β-谷甾醇、維生素E、類(lèi)黃酮等健康功效物質(zhì)。香榧栽培效益好，是山區(qū)農(nóng)民增收的重要經(jīng)濟(jì)樹(shù)種。

吳家勝團(tuán)隊(duì)利用多組學(xué)聯(lián)合分析研究了香榧對(duì)納米塑料的反應(yīng)，揭示了直徑為100nm的聚苯乙烯納米塑料對(duì)香榧幼苗的生理生化和分子水平的反應(yīng)。

研究發(fā)現(xiàn)，納米塑料促進(jìn)了硫代巴比妥酸反應(yīng)物質(zhì)等的積累，誘導(dǎo)了過(guò)氧化氫酶和過(guò)氧化物酶等抗氧化酶活性。納米塑料影響了香榧光合作用，降低鐵、硫、鋅等元素的體內(nèi)含量，大量差異代謝物被非靶向代謝組學(xué)鑒定。

納米塑料的處理對(duì)香榧一系列化學(xué)和遺傳因子產(chǎn)生重要影響，包括抗氧化劑、小RNA、基因轉(zhuǎn)錄、蛋白表達(dá)和代謝物的積累。多組學(xué)聯(lián)合分析表明納米塑料在小RNA、轉(zhuǎn)錄、蛋白和代謝水平影響了香榧萜烯類(lèi)和類(lèi)黃酮生物合成途徑。

該研究得到了浙江省香榧新品種專(zhuān)項(xiàng)、國(guó)家自然基金面上項(xiàng)目、浙江農(nóng)林大學(xué)發(fā)展基金（人才啟動(dòng)項(xiàng)目）等資助。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2022.129181

https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/5/479925.shtm 《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：2022.5.30