谷氨酸二乙酸四钠的用途

简介

近年来，随着螯合剂在土壤重金属修复领域的广泛应用，各种螯合剂不断涌出，其中作为可生物降解的新型螯合剂谷氨酸二乙酸四钠开始被研究并利用。谷氨酸二乙酸四钠是由氨基酸-L-谷氨酸（味精）制取，在工业上则是由天然的碳水化合物如蔗糖和各 种淀粉发酵而来，且与EDTA、NTA等相比，谷氨酸二乙酸四钠的EEA（生态效率分析）值更小， 对环境所付出的成本与冲击也更小[1]。

图1 谷氨酸二乙酸四钠的性状

用途

谷氨酸二乙酸四钠可有效提高龙葵对Cd的富集:在土壤Cd浓度为0、20、40 mg kg-1条件下培养45天龙葵幼苗。结果表明，谷氨酸二乙酸四钠可有效提高土壤中Cd的植物可吸收态含量，且显著增加了龙葵根、茎、叶中的重金属积累。与对照试验组相比，谷氨酸二乙酸四钠的添加可使龙葵整体Cd的提取量提高28.65%–68.74%。在土壤Cd浓度20和40 mg kg-1条件下，谷氨酸二乙酸四钠可使得龙葵总Cd提取量达到24.28–40.30和25.71–33.16μg每盆(干重)。同时，在谷氨酸二乙酸四钠强化作用下，过量的Cd富集对龙葵产生胁迫效应，并导致生物量的减少、抑制光合色素的合成和增加MDA含量，但未对龙葵造成明显的损伤。上述结果表明，生物可降解螯合剂谷氨酸二乙酸四钠可提高龙葵对土壤中Cd的吸收。(2)GSH过量可在一定程度上缓解氧化损伤引起的生物量减少:在谷氨酸二乙酸四钠促进龙葵富集Cd的基础上，通过对叶片细胞原生质体和液泡内GSH、Cd2+、ROS、GR酶活性等指标的定量分析，研究了过量Cd积累引起的生物量减少机制。结果表明，伴随大量Cd进入叶片细胞，GR等酶活性增强，并使GSH含量增加。在液泡区室化作用下，绝大部分Cd以GSH-Cd形式的低毒性结合态转运储存在液泡内，而毒性较强的Cd2+也高达90%左右被转运到液泡内。伴随大量Cd进入液泡，液泡外产生的GSH也随之进入液泡，这也表明液泡区室化过程并非单一隔离Cd而是一个涉及细胞液资源消耗的动态过程。与对照组相比，在谷氨酸二乙酸四钠的促进作用下，龙葵叶片细胞内的Cd积累量增加。在富集Cd含量增加的前提下，细胞内离子态Cd含量也随之增加，加之GSH产生量不足，一定程度上使得细胞内Cd2+诱导的ROS含量增加[1]。

参考文献

[1]李志帅. 谷氨酸二乙酸四钠强化龙葵修复Cd污染土壤及机理研究[D]. 江南大学, 2022. DOI:10.27169/d.cnki.gwqgu.2022.001703