$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

[국내논문] 식물에 의한 납, 카드뮴 흡수 기작에 미치는 자유이온 및 유기산-중금속 복합체의 영향
Effects of free metal ions and organo-metal complexes on the absorption of lead and cadmium by plants 원문보기

Journal of applied biological chemistry, v.64 no.2, 2021년, pp.159 - 164  

이미나 (Department of Smart Agro-Industry, Gyeongsang National University) ,  서병환 (Soil & Fertilizer Management Division, Department of Agricultural Environment, National Institute of Agricultural Science, Rural Development Administration) ,  김권래 (Department of Smart Agro-Industry, Gyeongsang National University)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

토양 중 중금속은 자유이온, 유기산-중금속 복합체를 포함한 다양한 화학종으로 존재한다. 이 중 중금속 자유이온 비율은 식물체의 중금속 흡수와 밀접한 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 중금속 자유이온과 유기산-중금속 복합체 존재 비율이 식물의 납, 카드뮴 흡수에 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위하여 수행되었다. 이를 위해 순환식 양액재배 장치에서 28일간 키운 상추를 48시간 동안 납과 카드뮴 용액에 침지시키는 실험을 진행하였다. 침지 전 시트르산, 옥살산, 아세트산, 휴믹산을 이용해 납과 카드뮴 용액의 중금속 자유이온과 유기산-중금속 복합체의 비율이 100:0, 90:10, 70:30, 60:40이 되도록 조절하였다. 침지 후 상추 뿌리와 잎의 납, 카드뮴 농도를 분석한 결과, 용액 중 중금속 자유이온의 비율과 식물이 흡수한 납, 카드뮴 농도는 상관관계를 보이지 않았다. 반면에 처리한 유기산의 종류와 중금속 종류에 따른 차이가 더 큰 것으로 나타났다. 시트르산은 납 흡수는 증가시켰지만 카드뮴 흡수는 감소시켰다. 시트르산은 다른 유기산보다 상추의 납 흡수율을 높였는데 이는 시트르산이 분자량이 크기 때문에 중금속 이온과 복합체를 형성할 수 있는 용량이 더 크기 때문인 것으로 보인다. 그러므로 본 연구 결과는 식물에 의한 중금속 흡수가 단순히 자유이온의 양에 따라 달라지기 보다는 존재하는 유기산의 분자량에 의한 결합용량 차이가 중금속 종류에 따라 달리 작용하여 결정된다는 것을 보여준다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Heavy metals exist in soils in various chemical forms including free metal ions and organo-metal complexes. The ratio of free metal ions has been known to be highly associated with the plant absorption of heavy metals. This study aims to understand the effect of free ions and organo-metal complexes ...

Keyword

참고문헌 (25)

  1. Sungur A, Soylak M, Ozcan H (2014) Investigation of heavy metal mobility and availability by the BCR sequential extraction procedure: Relationship between soil properties and heavy metals availability. Chem Speciat Bioavailab 26: 219-230. doi: 10.3184/095422914X14147781158674 

  2. Wang L, Sun X, Li S, Zhang T, Zhang W, Zhai P (2014) Application of organic amendments to a coastal saline soil in north China: Effects on soil physical and chemical properties and tree growth. PLOS ONE 9: e89185. doi: 10.1371/journal.pone.0089185 

  3. Stevenson FJ (1994) Humus chemistry-genesis, composition, reactions, 2nd ed. Wiley, New York. doi: 10.1371/journal.pone.0089185 

  4. Dalvi AA, Bhalerao SA (2013) Response of plants towards heavy metal toxicity: An overview of avoidance tolerance and uptake mechanism. Ann Plant Sci 2: 362-368 

  5. Gul I, Manzoor M, Hashmi I, Bhatti MF, Kallerhoff J, Arshad M (2019) Plant uptake and leachig potential upon application of amendments in soil spiked with heavy metals (Cd and Pb). J Environ Manage 249: 1-6 

  6. Meier S, Alvear M, Borie F, Aguilera P, Ginocchio R, Cornejo P (2012) Influence of copper on root exudate patterns in some metallophytes and agricultural plants. Ecotoxicol Environ Saf 75: 8-15. doi: 10.1016/j.ecoenv.2011.08.029 

  7. Jia H, Lu H, Dai M, Hong H, Liu J, Yan C (2016) Effect of root exudates on sorption, desorption, and transport of phenanthrene in mangrove sediments. Mar Pollut Bull 15: 171-177. doi: 10.1016/j.marpolbul.2016.06.004 

  8. Sauve S, McBride M, Hendershot W (1998) Soil solution speciation of lead(II): Effects of organic matter and pH. Soil Sci Soc Am J 62: 618-621. doi: 10.2136/sssaj1998.03615995006200030010x 

  9. Wang H, Shan X, Liu T, Wie Y, Wen B, Zhang S, Han F, van Genuchten MT (2007) Organic acids enhance the uptake of lead by wheat roots. Planta 225: 1483-1494. doi: 10.1007/s00425-006-0433-7 

  10. Clarholm M, Skyllberg U, Rosling A (2015) Organic acid induced release of nutrients from metal-stabilized soil organic metter-The unbutton model. Soil Biol Biochem 84: 168-176. doi: 10.1016/j.soilbio.2015.02.019 

  11. Onyatta JO, Huang PM (2003) Kinetics of cadmium release from selected tropical soils from Kenya by low-molecular-weight organic acids. Soil Sci 168: 234-252. doi: 10.1097/01.ss.0000064888.94869.37 

  12. Kim HS, Kim KR, Kim HJ, Yoon JH, Yang JE, Ok YS, Owens G, Kim KH (2015) Effect of biochar on heavy metal immobilization and uptake by lettuce (Lactuca sativa L.) in agricultural soil. Environ Earth Sci 74: 1249-1259 

  13. Han F, Shan X, Zhang S, Wen B, Owens G (2006) Enhanced cadmium accumulation in maize roots - The impact of organic acids. Plant Soil 289: 355-368 

  14. Kim KR, Owens G, Naidu R, Kwon SI, Kim KH (2009) Lead induced organic acid exudation and citrate enhanced Pb uptake in hydroponic system. Korean J Environ Agric 28: 146-157. doi: 10.5338/KJEA.2009.28.2.146 

  15. Berne RM, Levy MN (1998) Physiology. Mosby, St Louis 

  16. Lu L, Tian SK, Yang XE, Peng HY, Li TQ (2013) Improved cadmium uptake and accumulation in the hyperaccumulator Sedum alfredii: the impact of citric and tartaric acid. J Zhejiang Univ Sci B14: 106-114. doi: 10.1631/jzus.B1200211 

  17. Kim MJ, Moon Y, Tou JC, Mou B, Waterland NL (2016) Nutritional value, bioactive compounds and health benefits of lettuce (Lactuca sativa L.). J Food Compos Anal 49: 19-34. doi: 10.1016/j.jfca.2016.03.004 

  18. Park S, Kim KS, Kang D, Yoon H, Sung K (2013) Effects of humic acid on heavy metal uptake by herbaceous plants in soils simultaneously contaminated by petroleum hydrocarbons. Environ Earth Sci 68: 2375-2384 

  19. Shahid M, Pinelli E, Dumat C (2012) Review of Pb availability and toxicity to plants in relation with metal speciation; role of synthetic and natural organic ligand. J Hazard Mater 219-220: 1-12. doi: 10.1016/j.jhazmat.2012.01.060 

  20. Nor YM, Cheng HH (1986) Chemical speciation and bioavailability of copper: Uptake and accumulation by eichornia. Environ Toxicol Chem 5: 941-947. doi: 10.1002/etc.5620051102 

  21. Oustan S, Heidari S, Neyshabouri MR, Reyhanitabar A, Bybordi A (2011) Removal of heavy metals from a contaminated calcareous soil using oxalic and acetic acids as chelating agents. Ipcbee 8: 152-155 

  22. Kim JO, Lee YW, Chung J (2013) The role of organic acids in the mobilization of heavy metals from soil. KSCE J Civ Eng 17: 1596-1602 

  23. Mnasri M, Ghabriche R, Fourati E, Zaier H, Sabally K, Barrington S, Lutts S, Abdelly C, Ghnaya T (2015) Cd and Ni transport and accumulation in the halophyte Sesuvium portulacastrum: Implication of organic acids in these processes. Front. Plant Sci 6: 156. doi: 10.3389/fpls.2015.00156 

  24. Wang ST, Dong Q, Wang ZL (2017) Differential effects of citric acid on cadmium uptake and accumulation between tall fescue and Kentucky bluegrass. Ecotoxicol Environ Saf 145: 200-206. doi: 10.1016/j.ecoenv.2017.07.034 

  25. Wu FB, Dong J, Qiong QQ, Zhang GP (2005) Subcellular distribution and chemical form of Cd and Cd-Zn interaction in different barley genotypes. Chemosphere 60: 1437-1446. doi: 10.1016/j.chemosphere.2005.01.071 

활용도 분석정보

상세보기
다운로드
내보내기

활용도 Top5 논문

해당 논문의 주제분야에서 활용도가 높은 상위 5개 콘텐츠를 보여줍니다.
더보기 버튼을 클릭하시면 더 많은 관련자료를 살펴볼 수 있습니다.

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

GOLD

오픈액세스 학술지에 출판된 논문

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로