این نانوذرات باعث کاهش اثرات منفی حضور فلزات سنگین نظیر کادمیوم در فرآیندهای فتوشیمیایی می شوند که در صنعت کشاورزی و مراتع کاربرد دارد.حضور فلزات سنگین در آب، خاک و پساب های صنعتی از پیامدهای صنعتی شدن زندگی بشر امروزی است. حضور این فلزات در مزارع کشاورزی، با پایداری بلندمدت بیولوژیکی و باقی ماندن آن ها در خاک، سبب ورود این فلزات به زنجیره ی غذایی و در نتیجه تأثیرات منفی بر سلامتی انسان می شود.
فلزات سنگین از طریق تغذیه از گیاهان وارد بدن انسان می شوند. این فلزات سمی باعث آسیب به سیستم عصبی، کبد، کلیه ها، سیستم قلبی-عروقی و بافت استخوان و در نهایت سرطان می گردند. بنابراین حذف یا عدم جذب این فلزات بسیار حیاتی است.
دکتر جواد کریمی هدف از اجرای این طرح را مقاوم سازی گندم در برابر فلز سنگین کادمیم با استفاده از نانوذرات اکسیدسیلیکون عنوان کرد.بدین منظور، عملکرد نانوذرات اکسیدسیلیکون سنتز شده، در کاهش اثرات مضر ناشی از فلزات سنگین بر این گیاه مورد ارزیابی قرار گرفته است.
وی پیرامون اهمیت اجرای این طرح گفت:کادمیم یکی از فلزات سمی سنگین است که مانع بهره وری گیاه از طریق تداخل در فرآیندهای فتوشیمیایی می شود. این فلز سنگین سبب بروز اختلال در طیف وسیعی از فرآیندهای فیزیولوژیکی گیاهان مانند فتوسنتز، روابط آبی گیاه، متابولیسم، جذب یون و مواد معدنیمی شود. بنابراین کاهش صدمات ناشی از حضور این فلز سنگین در گیاهان با استفاده از نانوذرات اکسید سیلیکون حائز اهمیت است.
محقق این طرح با بیان نتایج حاصل شده از این پژوهش ادامه داد: نانوذرات اکسید سیلیکون با رسوب در دیواره ی سلولی ریشه ها، برگ ها، ساقه ها و پوشش بذر، مناطق اتصال فلزات سنگین به گیاه را محدود کرده که موجب جذب و انتقال کمتر فلزات سنگین در گیاه شده است.
به گفته وی این اثرات با توجه به اندازه ریز و مساحت سطحی بالای نانوذرات در مقایسه با ابعاد میکرونی، به شکل چشمگیری افزایش یافته است.
کریمی در خصوص نحوه ی ارزیابی نمونه ها افزود: بعد از تهیه نانوذرات اکسید سیلیکون، گیاه گندم در گلخانه ی تحقیقاتی کاشته شد و القاء تنش کادمیم در غلظت های مختلف به همراه نانوذرات اکسید سیلیکون صورت گرفت. سپس بررسی اثرات حضور نانوذرات بر روی گیاهان شاهد و تنش دیده انجام شد.
در این طرح، دکتر جواد کریمی- دانش آموخته ی دوره دکترای فیزیولوژی گیاهی دانشگاه شیراز و دکتر ساسان محسن زاده – عضو هیات علمی دانشگاه شیراز- همکاری داشته اند. نتایج این کار در مجله ی Egyptian Academic Journal of Biological Sciences (جلد 7، سال 2015، صفحات 25 تا 39) به چاپ رسیده است.
افزایش بهره وری گیاهان با استفاده از نانوذرات
