在环丙沙星（CIP）污染土壤中种植的大麻的生理生化变化及其植物修复潜力：一项开创性且具有持久价值的解决方案

《Biodegradation》：Physio-biochemical alterations and phytoremediation potential of hemp cultivated in ciprofloxacin (CIP)-contaminated soil: groundbreaking and enduring solution

大麻在环己酮污染土壤中的生长耐受性及修复机制研究，通过0-200 mg/kg?1浓度梯度测试，发现其 biomass 和 growth 参数在150 mg/kg?1以下保持稳定，200 mg/kg?1时显著下降。叶片气体交换能力与光合色素含量随污染浓度升高而降低，脂质过氧化产物丙二醛增加，抗氧化酶（过氧化氢酶、超氧化物歧化酶）活性增强以缓解氧化损伤。CIP在植株中的分布呈现早期地下部富集、成熟期地上部转移的特征，验证了大麻作为污染土壤修复生物资源的潜力。

　　

摘要

大麻（Cannabis sativa L.）是一种重要的天然纤维，常用于可持续材料的增强材料。由于其丰富的生物量、广泛的根系以及在恶劣环境中的抗污染能力，它成为多污染物植物修复的理想选择。本研究旨在在受控的温室环境中，评估不同浓度环丙沙星（0、50、100、150和200毫克/千克）对大麻生长、气体交换特性、抗氧化潜力及植物修复能力的影响。结果表明，大麻能够耐受高达150毫克/千克的环丙沙星浓度，而不会导致生物量和生长参数显著下降；然而，当环丙沙星浓度达到200毫克/千克时，植物的生物量和生长会受到显著影响。随着土壤中环丙沙星含量的增加，大麻叶片的气体交换特性和光合色素水平也会下降。此外，土壤中较高的环丙沙星浓度会通过提高丙二醛水平引发脂质过氧化。环丙沙星引起的氧化损伤需要抗氧化剂（如过氧化物酶和超氧化物歧化酶）来中和由氧化应激产生的活性氧（ROS）。研究分别在播种后28天、55天、110天和135天这三个阶段，检测了大麻纤维、茎部、叶片和根部中的环丙沙星含量。研究发现，在早期生长阶段，环丙沙星主要积累在作物的地下部分，向地上部分的转移较少；而在完全成熟期（播种后135天），大部分环丙沙星转移到了植物的地上结构中，地下部分没有积累。结果表明，随着土壤中环丙沙星浓度的升高，大麻对环丙沙星的吸收量也逐渐增加，这表明大麻可以在受污染的土壤中作为一种有效的植物修复生物资源和工具。