Хотя цезий не имеет полезной функции для растений, он легко усваивается растениями в загрязненной почве из-за его водорастворимости и сходства с калием, важным питательным веществом для растений. После всасывания он продолжает конкурировать с калием внутри клеток растений, нарушая физиологические процессы и вызывая серьезную задержку роста растений. Из-за этого исследовательская группа сосредоточила свои усилия на поиске способа предотвращения поглощения цезия.
Во-первых, они использовали саженцы модельного растения Arabidopsis thaliana и протестировали 10000 синтетических соединений, чтобы определить, могут ли какие-либо из них обратить вспять вредное воздействие цезия.
Эффекты каждого соединения были количественно оценены с помощью шкалы оценок, и после нескольких скринингов они обнаружили пять соединений, которые сделали растения очень устойчивыми к цезию.
Затем они посмотрели, как эти пять соединений, называемые CsTolen A-E, производят свои эффекты. Они обнаружили, что когда арабидопсис выращивался на цезийсодержащих жидких средах с CsTolen A, больше цезия оставалось в жидкой среде и гораздо меньше было обнаружено в растениях. Важно отметить, что концентрация CsTolen A, необходимая для этого эффекта, не мешала растениям поглощать калий, необходимый им для роста.
Дальнейшие испытания показали, что вместо того, чтобы помогать клеткам выводить цезий после его первоначального поглощения, CsTolen A предотвращает попадание цезия в корни.
Квантово-механическое моделирование показало, что, хотя CsTolen A, вероятно, связывается с ионами других щелочных металлов, такими как калий и натрий, он должен предпочтительно связываться с цезием в водных растворах.
Это было подтверждено тестированием, в котором CsTolen A не отменял замедление роста, вызванное натрием или дефицитом калия, что указывает на то, что его эффекты, по-видимому, специфичны для цезия.
Что наиболее важно, когда растения прорастали и росли в почве, загрязненной цезием, применение CsTolen A значительно снижало количество абсорбции цезия и приводило к большему росту растений.
Поскольку Япония готовится отметить четвертый год после событий марта 2011 года, ведущий автор Эри Адамс отмечает, что «мы думаем, что наши выводы проливают некоторый свет на возможность использования химикатов для предотвращения загрязнения сельскохозяйственной продукции.«Этот метод называется фитостабилизацией, и Адамс добавляет, что« в отличие от других методов, таких как генетическая модификация, использование химикатов является мощным инструментом, который может изменить реакцию растений на окружающую среду независимо от их вида, что особенно верно в случае CsTolen.
А, потому что он связывается с цезием, прежде чем попадет в растения."
Исследовательское подразделение Шина посвящено поиску решений нескольких экологических и сельскохозяйственных проблем путем изучения механизмов поглощения питательных веществ. Текущие результаты не только помогут растениям, но, уменьшив количество попадающего в них радиоцезия, они также должны обеспечить безопасность сельскохозяйственных продуктов, выращиваемых на загрязненной почве.
Поскольку обеззараживание больших площадей сельскохозяйственных угодий – в лучшем случае трудное предприятие, CsTolen A может быть спасателем для регионов, затронутых радиоцезием.