Ô nhiễm kim loại nặng (KLN) gây ra những vấn đề nghiêm trọng cho hệ sinh thái và môi trường. Tuy nhiên, ngay tại các khu vực ô nhiễm KLN, nhiều loài thực vật và hệ vi khuẩn vẫn sinh trưởng phát triển bình thường. Trong khi hầu hết sinh vật nhạy cảm với các ion KLN thậm chí ở nồng độ rất thấp, một số loài cây không những có khả năng hấp thụ, tích lũy mà còn sử dụng KLN như một vũ khí hóa học chống lại các sinh vật ăn lá và các loài vi sinh vật gây bệnh bằng cách sản xuất ra các hợp chất đặc biệt Các cơ chế siêu tích tụ KLN đã được nghiên cứu kỹ; tuy nhiên hiểu biết về tác động của KLN lên sự tích lũy các hợp chất thứ cấp (HCTC) trong thực vật vẫn còn rất hạn chế.

Từ thực tế trên, TS. Nguyễn Thị Kiều Oanh đã phối hợp với các cộng sự tại Trường Đại học Khoa học và Công nghệ Hà Nội thực hiện đề tài: “Đánh giá tương quan giữa hàm lượng kim loại nặng - nồng độ hợp chất thứ cấp - hoạt tính sinh học và tiềm năng ứng dụng trong trong xử lý ô nhiễm kim loại nặng của loài dương xỉ Pteris vittata mọc ở một số vùng ô nhiễm thuộc miền Bắc Việt Nam bằng phân tích chuyển hóa (metabolomics)” trong thời gian từ năm 2017 đến năm 2020.

Mục tiêu của đề tài là nhằm đánh giá khả năng hấp thụ KLN của cây dương xỉ Pteris vittata làm chỉ thị cho ô nhiễm môi trường ở một số vùng thuộc miền Bắc Việt Nam; và đánh giá được mối tương quan giữa hàm lượng KLN, nồng độ chất chuyển hóa và hoạt tính chống oxy hóa của loài P. vittata phơi nhiễm với nồng độ cao kim loại nặng, xác định các hợp chất đóng vai trò quan trọng trong cơ chế thích nghi của loài này với điều kiện khắc nghiệt về KLN, góp phần làm sáng tỏ cơ chế phòng vệ của thực vật siêu tích tụ kim loại.

Sau ba năm nghiên cứu, đề tài đã thu được các kết quả như sau:

- Đã đánh giá về khả năng làm sạch môi trường của thực vật sống ở một số vùng khai thác kim loại nặng thuộc các tỉnh miền Bắc Việt Nam. Trong đó P. vittata và P. calomelanos có tiềm năng tốt nhất hấp thụ các kim loại nặng như As, Pb, Zn, Cd.

- Đã đánh giá mối quan hệ tương quan giữa kim loại nặng - HCTC - hoạt tính, từ đó hé lộ hợp chất nào đóng vai trò quan trọng trong cơ chế thích nghi của thực vật với điều kiện khắc nghiệt về KLN, góp phần làm sáng tỏ cơ chế phòng vệ của thực vật siêu tích tụ.

- Đã hoàn thiện phương pháp nghiên cứu hóa thực vật mới theo cách tiếp cận phân tích hệ chất chuyển hóa (metabolomics) kết hợp xử lý dữ liệu bằng các phép phân tích đa biến và mạng lưới tương quan giữa các yếu tố tác động lẫn nhau trong hệ thống sinh học.

Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc giải quyết các vấn đề của môi trường do hoạt động khai thác kim loại của con người gây ra ở các tỉnh thuộc miền Bắc Việt Nam. Ngoài ra, đề tài cũng góp phần làm sáng tỏ cơ chế tác động của hàm lượng KLN đến sự tích lũy hợp chất thứ cấp trong thực vật siêu tích tụ.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 19326/2021) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

N.P.D (NASATI)