도호쿠대학, 도호쿠학원대학, 양자과학기술연구개발기구들의 그룹은 비소를 체내에 축적할 수 있는 식물 '모에지마시다'에서 비소의 흡수·수송의 모습을 처음으로 살아있는 상태로 가시화하는 것 성공했다.

 모에디마시다는 유해원소인 비소를 최대 2%의 농도까지 축적해도 정상적으로 성장하는 능력을 가지고, 비소로 오염된 토양이나 배수를 식물로 정화하는 「파이트 리미디에이션」에의 응용이 기대되고 있다.그러나 지금까지, 모에디마시다가 체내에 비소를 도입하는 과정에 대해서는 잘 알지 못했다.

 본 연구에서는 생체 내에서 자연적으로 존재하는 비소와 같은 거동을 하는 비소의 방사성 동위 원소인 포지트론 방출 핵종 비소-74(As-74)와 식물 RI 이미징 기술을 이용함으로써 모에디마시다가 살았다. 그대로의 상태에서, 비소를 뿌리로부터 흡수하여 체내로 수송해 나가는 모습을 연속적인 동화상으로서 촬상하는 데 처음으로 성공했다.

 또, 지금까지 불명했던, 모에디마시다의 근경(종자 식물이나 알몸 식물의 줄기에 상당하는 펀 식물의 부위)의 역할도 밝혀졌다.저농도의 비소를 투여한 경우에는, 뿌리로부터 흡수된 비소는, 일부가 근경에 축적되면서, 잎에 수송되고 있었지만, 비소의 높은 노출하에서는, 성숙한 잎에 비소가 적극 으로 운송되었습니다.즉, 근경에는 비소의 일시적인 축적과 어린 잎을 보호하기 위해 비소의 정류를 조절하는 역할이 있는 것이 시사되었다.

 비소 고축적 식물인 모에디마시다체 내의 비소의 움직임을 파악하고, 비소체내 수송 과정에서의 근경이 하는 역할을 밝힌 본 연구가 가져오는 지견은, 파이트 리미디에이션의 추진에도 공헌할 것으로 기대된다.

논문 정보:【Scientific Reports】New evidence of arsenic translocation and accumulation in Pteris vittata from real-time imaging using positron-emitting 74As tracer

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