Lần đầu tiên phát hiện các hạt nano vàng trong thực vật hoang dã

Nhiều loài cây có thể hút từ đất và tích tụ trong cây các hạt nano của một số kim loại nhất định, đặc biệt là sắt, đồng hoặc vàng. Đối với hầu hết các kim loại, hiệu ứng này chỉ có thể được tạo ra nhờ bàn tay con người và trong điều kiện tự nhiên không thể quan sát được.

Vì vậy, các cơ chế tương tác giữa các hạt nano kim loại với các tế bào thực vật còn được nghiên cứu khá ít và kết quả của những nghiên cứu này là trái ngược nhau: theo một số nguồn tin khoa học, các hạt này có thể đẩy nhanh tốc độ tăng trưởng, còn những nghiên cứu khác lại cho rằng chúng gây hại cho cây.

Ngoài ra, khoa học cũng chưa rõ ảnh hưởng của các quá trình đó đối với hệ sinh thái, một mặt, sự tích tụ của các kim loại trong cây có thể có một tác động tích cực như thanh lọc đất, mặt khác, nó có hại cho sinh trưởng của một số loài động vật.

Từ trước đến nay, việc nghiên cứu ảnh hưởng của các hạt nano vàng đến thực vật được thực hiện chỉ trong điều kiện nhân tạo khi cây được trồng đặc biệt cho nghiên cứu và thành phần đất được kiểm soát chặt chẽ. Các nhà khoa học vẫn chưa thể quan sát sự tích tụ của các hạt nano vàng trong điều kiện tự nhiên để có thể làm rõ cơ chế tương tác của các hạt nano với mô thực vật và sự tác động của kích thước, hình dạng và các tính chất khác của các hạt nano vàng tới thực vật.

Các nhà sinh vật học Trung Quốc Xiaoen Luo và Jianjin Cao ở Đại học Tôn Dật Tiên lần đầu tiên đã phát hiện rằng thực vật có thể tích tụ các hạt nano vàng trong điều kiện tự nhiên. Các nhà khoa học đã nghiên cứu 2 loài thực vật - loài Erigeron Canadensis 2 năm và cây tầm ma lưu niên hoặc cây boehmeria nivea.

Các mặt cắt ngang của thân của 2 loài cây này đã được các nhà sinh học nghiên cứu với sự trợ giúp của kính hiển vi điện tử và tìm thấy các hạt nano vàng trong các mô. Hầu hết các hạt nano vàng này tồn tại xung quanh bào tương, chúng có hình dạng hình cầu hoặc thon dài và kích thước của chúng là từ 5 đến 50 nanomet. Khi kích thước hạt này phụ thuộc vào loài cây, cây này thì 20-50 nanomet, loài cây khác thì từ 5 đến 15 nanomet.

Phân tích thành phần của các hạt nano vàng bằng cách sử dụng quang phổ điện tử và tia X cho thấy trong thực vật có 2 loại hạt: một số chỉ chứa hạt vàng và oxy và một số khác thì còn chứa thêm cả hạt đồng và clo. Các nhà khoa học lưu ý rằng hàm lượng vàng trong vỏ Trái đất trong khu vực này là rất thấp, do đó, rất có thể, nguồn gốc của các hạt vẫn là do hoạt động của con người. Nhiều khả năng, gần đây có xưởng mạ kim loại với quy trình công nghệ có sử dụng vàng. Trong trường hợp này, rất có thể, các hạt nano vàng được hấp thụ từ đất hoặc không khí.

Trong tương lai, các nhà khoa học dự định sẽ xem xét kỹ hơn để khám phá cách các hạt nano nhân tạo di chuyển trong điều kiện tự nhiên, có thể giúp xác định được cơ chế tương tác giữa các nguồn ô nhiễm do con người gây ra đối với các hệ sinh thái tự nhiên.

Hạt nano vàng không phải là loại hạt nano duy nhất được sử dụng để đẩy nhanh tốc độ tăng trưởng của thực vật. Ví dụ, các nhà nghiên cứu Mỹ đã sử dụng bình xịt chứa các hạt nano titan oxit và kẽm oxit để tăng năng suất của cà chua. Kết quả là sự gia tăng tỷ lệ ánh sáng được lá cây hấp thụ và tạo ra môi trường dinh dưỡng cho cây trồng khiến tăng năng suất tới 80%.

Vũ Trung Hương