并非所有的蘑菇都是一样的细密的地下辫子如何修复重金属污染

在德国的国内蘑菇采摘者中，不用说，由于1986年切尔诺贝利核灾难，我们森林中的许多食用蘑菇仍然受到放射性核素的污染。鲜为人知的是，蘑菇还可以积累其他重金属。

Helmholtz-ZentrumDresden-Rossendorf(HZDR)的一个团队现在已经研究了四种不同真菌物种与铕相互作用的细节，作为某些锕系元素和其他稀土元素代表的非放射性化学类似物。

因此，科学家们正在破译放射性核素在环境中的迁移行为：这些细节对于危害评估和工业修复或提取程序的开发都是必不可少的。

“从放射毒理学的角度来看，真菌与铕在分子水平上的相互作用目前特别有趣，因为这种稀土元素是三价锕系元素镅和锔的类似物，特别是镅是切尔诺贝利事故中造成高放射毒性的原因在未来，”HZDR资源生态学研究所的AlixGünther博士解释道。

非常危险的放射性核素镅241在反应堆爆炸期间没有释放出来。然而，钚241被释放出来，衰变成镅241，半衰期为14.4年。其他放射性核素，如铯或锶，将慢慢消失——但镅的份额将继续上升，估计在事故发生后70至80年才会达到顶峰。

“此外，稀土金属铕是多种高科技产品的重要组成部分。在提取过程中，甚至通过不当处置，铕都有可能释放到环境中。作为钙的类似物，Günther研究所的同事JohannesRaff博士说，铕可以严重破坏人体的细胞新陈代谢，并描述了他们共同研究的第二个动机。这两个主题都向研究人员提出了相同的问题：不同类型的真菌是否以相同的方式与这些重金属相互作用?

蘑菇的奇妙世界

蘑菇是非凡的生物：在极端情况下，它们可以存活一千年以上，并达到数百公顷的范围和超过500吨的生物量。然而，在重金属的积累中，迄今为止一直受到关注的子实体并没有发挥主要作用，尽管它们的收获和消费是进入人类食物链的门户。它主要是负责从环境中吸收重金属的菌丝体的地下精细网络。

图形概要。图片来源：整体环境科学(2022)。DOI：10.1016/j.scitotenv.2022.158160

在他们的工作中，研究人员选择了木材降解真菌，例如常见的裂鳃(Schizophyllumcommune)、平菇(Pleurotusostreatus)和虎锯鳃(Lentinustigrinus)，以及白色斑纹真菌(Leucoagaricusnaucinus)，它们以在死有机物上。他们用铕对抗这些真菌。

在之前的工作中，他们研究了真菌对铯、锶和铀元素的反应，因为这些元素在放射毒性方面很重要，或者是核燃料的成分。例如，他们从这些研究中了解到，裂鳃可以在不死亡的情况下将大量铀吸收到细胞中。

部分归功于资源生态研究所的优秀技术设备以及与HZDR离子束中心的富有成效的合作，该团队现在已经能够结合使用光谱学和显微镜来阐明不同结合形式的发生之间的关系铕和细胞上或细胞内的相应结合位点。

真菌对重金属的胃口：不同

他们的结果表明真菌与重金属的相互作用非常不同。虽然所有真菌的化学相互作用的性质都相似，但所涉及的细胞成分、运输和摄取以及细胞中的积累位点却大不相同。例如，虽然白色dapperling仅结合少量以精细分布的方式固定在细胞中的铕，但与其他真菌相比，裂鳃可以结合多达四倍的铕。

该物种属于白腐真菌，即可以分解木材成分木质素以将其用于新陈代谢的真菌。它们在细胞壁外形成不溶性含铕沉淀物：这表明真菌根据其营养生理学对重金属也有不同的表现。

该团队希望为他们的发现找到各种应用。对于Raff来说，可以设想一些方法，例如，可以使重金属污染地区再次用于农业：“然而，为此，我们需要更准确地了解分子过程和生物体内的运输。”

Günther指出了罗森多夫科学家们一段时间以来一直关注的一个细节：“由于某些真菌物种的寿命很长，放射性物质可以部分储存直到它们腐烂。因此，它们可能适用于快速辐射防护预防措施一方面，另一方面用于修复受污染的土壤。我们还看到了净化受污染水的可能性：在这里，我们的真菌可以用作净化柱中的载体材料。”

此外，两人还想利用他们的工作来阐明我们环境中放射性核素的行为，而迄今为止人们对这种行为的了解还不完全。这些知识构成了详细建模和预测的先决条件，而这反过来又是现实风险评估所必需的。