簡介

近年來，隨著螯合劑在土壤重金屬修復(fù)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，各種螯合劑不斷涌出，其中作為可生物降解的新型螯合劑谷氨酸二乙酸四鈉開始被研究并利用。谷氨酸二乙酸四鈉是由氨基酸-L-谷氨酸（味精）制取，在工業(yè)上則是由天然的碳水化合物如蔗糖和各 種淀粉發(fā)酵而來，且與EDTA、NTA等相比，谷氨酸二乙酸四鈉的EEA（生態(tài)效率分析）值更小， 對環(huán)境所付出的成本與沖擊也更小[1]。

圖1 谷氨酸二乙酸四鈉的性狀

用途

谷氨酸二乙酸四鈉可有效提高龍葵對Cd的富集:在土壤Cd濃度為0、20、40 mg kg-1條件下培養(yǎng)45天龍葵幼苗。結(jié)果表明，谷氨酸二乙酸四鈉可有效提高土壤中Cd的植物可吸收態(tài)含量，且顯著增加了龍葵根、莖、葉中的重金屬積累。與對照試驗(yàn)組相比，谷氨酸二乙酸四鈉的添加可使龍葵整體Cd的提取量提高28.65%–68.74%。在土壤Cd濃度20和40 mg kg-1條件下，谷氨酸二乙酸四鈉可使得龍葵總Cd提取量達(dá)到24.28–40.30和25.71–33.16μg每盆(干重)。同時(shí)，在谷氨酸二乙酸四鈉強(qiáng)化作用下，過量的Cd富集對龍葵產(chǎn)生脅迫效應(yīng)，并導(dǎo)致生物量的減少、抑制光合色素的合成和增加MDA含量，但未對龍葵造成明顯的損傷。上述結(jié)果表明，生物可降解螯合劑谷氨酸二乙酸四鈉可提高龍葵對土壤中Cd的吸收。(2)GSH過量可在一定程度上緩解氧化損傷引起的生物量減少:在谷氨酸二乙酸四鈉促進(jìn)龍葵富集Cd的基礎(chǔ)上，通過對葉片細(xì)胞原生質(zhì)體和液泡內(nèi)GSH、Cd2+、ROS、GR酶活性等指標(biāo)的定量分析，研究了過量Cd積累引起的生物量減少機(jī)制。結(jié)果表明，伴隨大量Cd進(jìn)入葉片細(xì)胞，GR等酶活性增強(qiáng)，并使GSH含量增加。在液泡區(qū)室化作用下，絕大部分Cd以GSH-Cd形式的低毒性結(jié)合態(tài)轉(zhuǎn)運(yùn)儲(chǔ)存在液泡內(nèi)，而毒性較強(qiáng)的Cd2+也高達(dá)90%左右被轉(zhuǎn)運(yùn)到液泡內(nèi)。伴隨大量Cd進(jìn)入液泡，液泡外產(chǎn)生的GSH也隨之進(jìn)入液泡，這也表明液泡區(qū)室化過程并非單一隔離Cd而是一個(gè)涉及細(xì)胞液資源消耗的動(dòng)態(tài)過程。與對照組相比，在谷氨酸二乙酸四鈉的促進(jìn)作用下，龍葵葉片細(xì)胞內(nèi)的Cd積累量增加。在富集Cd含量增加的前提下，細(xì)胞內(nèi)離子態(tài)Cd含量也隨之增加，加之GSH產(chǎn)生量不足，一定程度上使得細(xì)胞內(nèi)Cd2+誘導(dǎo)的ROS含量增加[1]。

參考文獻(xiàn)

[1]李志帥. 谷氨酸二乙酸四鈉強(qiáng)化龍葵修復(fù)Cd污染土壤及機(jī)理研究[D]. 江南大學(xué), 2022. DOI:10.27169/d.cnki.gwqgu.2022.001703