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水性媒体からビスフェノールA（BPA）を除去するためのスイッチグラス（Panicum virgatum）（米国産2品種）のファイトレメディエーションの可能性
Phytoremediation potential of switchgrass (Panicum virgatum), two United States native varieties, to remove bisphenol-A (BPA) from aqueous media.
PMID: 31964898 PMCID: PMC6972653. DOI: 10.1038/s41598-019-56655-w.
抄録
プラスチック廃棄物が地球の水を汚し、陸上に蓄積され、有害な浸出液を放出することは、現代の地球規模の最大の脅威の一つとなっています。ビスフェノールA（BPA）は、強力な内分泌撹乱物質であり、食品容器、缶、水筒などに使用されているポリカーボネートプラスチックやエポキシ樹脂の合成成分である。環境中のビスフェノールAの濃度が上昇しているため、現在の除去方法に代わる持続可能な代替方法が必要とされていますが、これは費用が高く、生態学的にも安全ではありません。スイッチグラスは、安全な代替手段を提供します。BPA除去の可能性を調査するために、米国に自生する2種類のスイッチグラスを水耕培地で試験した。結果は、55 日間にわたって BPA の加水分解と光分解を最小限に抑え、その持続性を確認しました。一般的なスイッチグラスと重金属のスイッチグラスの両方とも、約 3 ヶ月間で統計的に有意な（p<0.0001）BPA 除去率（それぞれ 40%、46%）を示し、スイッチグラスが BPA 除去に有効であることを強調した。根における BPA 蓄積量が新梢よりも有意に高く（p<0.005），バイオマス，クロロフィル（p>0.19），ペルオキシダーゼの有意でない差異が BPA 処理株と未処理株の間で認められたことから，両品種ともに実質的な BPA 耐性を示していることがわかった．また，BPA 除去および移動因子の速度論的パラメータも決定され，BPA 蓄積が最大となる埋め立て地を含む様々な土壌条件に対応した BPA 除去植物技術の設計に役立つことがわかった．
Plastic wastes burdening Earth's water and accumulating on land, releasing toxic leachates, are one of the greatest global threats of our time. Bisphenol-A (BPA), a potent endocrine disrupting compound, is a synthetic ingredient of the polycarbonate plastics and epoxy resins used in food containers, cans, and water bottles. Bisphenol-A's rising concentrations in the environment require a sustainable alternative to current removal practices, which are expensive and/or ecologically unsafe. Switchgrass offers a safe alternative. To investigate its potential for BPA removal, two United States native switchgrass varieties where tested in hydroponic media. Results show minimal hydrolysis and photolysis of BPA over 55 days, confirming its persistence. Both generic and heavy metal switchgrass exhibited statistically significant (p < 0.0001) BPA removal (40% and 46%, respectively) over approximately 3 months, underscoring switchgrass's effectiveness for BPA removal. Significantly higher (p < 0.005) BPA accumulation in roots than shoots and nonsignificant variances in biomass, chlorophyll (p > 0.19), and peroxidase between BPA-treated and untreated plants indicates substantial BPA tolerance in both varieties. Kinetic parameters of BPA removal and translocation factors were also determined, which will inform the design of BPA removal phytotechnologies for a variety of soil conditions, including landfills where BPA accumulation is greatest.