150多年来,世界各地的人们广泛使用了炸药三硝基甲苯,也称为TNT。然而,它的使用也带来了意想不到的后果:TNT(被认为是军队使用的毒性最强的炸药之一)的制造、储存和处置,已导致大片土地受到污染。到目前为止,有效且经济实惠的清理技术仍然遥不可及。但新的研究表明,帮助可能来自一个看似不太可能的来源:烟草植物。
尽管已知烟草衍生物具有毒性作用,但当植物配备一种称为硝基还原酶 (NR) 的细菌酶时,植物本身显然可以作为一种有效的解毒剂。根据《自然生物技术》杂志 12 月刊上的一份报告,经过基因改造表达 NR 的烟草植物可以耐受和降解 TNT,其水平与污染场地特征的水平相当。
基于早期对植物修复(利用植物进行污染物清理)的研究,剑桥大学的尼尔·C·布鲁斯及其同事创造了转基因烟草,并进行了一系列毒性实验。结果令人瞩目。在含有高浓度 TNT 的培养基上生长的植物在 72 小时内清除了所有化合物。此外,作者报告说:“没有从转基因幼苗中提取出 TNT,这表明它要么完全转化,要么以可能无法提取的形式隔离在植物体内。”
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研究人员目前正在研究这些植物在富含 TNT 的土壤中的表现。如果可行,下一步可能是将 NR 引入生长快速、根系发达的树木(如杨树),他们指出,这可以显着提高田间 TNT 的去除率。作者总结说:“这种技术可以提供急需的经济实惠、有效的修复系统。”