Elmélyültek a hínárnövények kutatásában

A szakma színvonalas tudományos lapja, a Journal of Hazardous Materials hasábjain jelent meg a Nyíregyházi Egyetem kutatóinak a cikke. Az előzmények öt évet ölelnek át: dr. Szabó Sándor, a Környezettudományi Intézet professzorának szakmai irányításával végeztek kutatás kísérletei még 2018-ban indultak. Az analitikai mérések és az adatok elemzései pedig az idén fejeződtek be. A frissen megjelent tanulmány az Atommag Kutató Intézet és a Debreceni Egyetem Növénytan Tanszék csapatmunkájával született meg.   

– Ami esetünkben a „rangos” jelző azt jelenti, hogy a nemzetközileg elfogadott Scimago tudományos folyóiratrangsoroló rendszer az adott szakterület (vízszennyezés) felső 4 százalékába sorolja a folyóiratot (Journal of Hazardous Materials) világviszonylatban. Ez a pozíció úgy alakul ki, hogy megnézik: a folyóiratban megjelent cikkekre évente hányan hivatkoznak. Egy ilyen cikknek a szakmai presztizse a hazai és a nemzetközi kutatási pályázatok elnyerésénél jelentős, illetve az adott kutatócsoport szakmai megítélésénél és hírnevénél is sokat nyom a latba. Azaz, így végsősoron a nagy egyetemek és a  kutatóintézetek is szívesebben működnek velünk együtt – említette dr. Szabó Sándor. 

Vajon miért éppen ezt a kutatási témát választották? 

Minden kutatási téma akkor érdekes, ha valamilyen még nem felfedezett és égetően aktuális kérdésre tud választ adni. A gadolínium a 21. század aranya, mivel a földkéregben csak néhány helyen fordul elő kibányászható mennyiségben. Legfőképpen orvosdiagnosztikai kontrasztanyagok gyártására használják.  A páciensek vizeletével a kórházi MRI vizsgálatokat követően világszerte több ezer tonna gadolínium került már ki a szennyvíz-csatornahálózaton keresztül a felszíni vizekbe nem mérgező kontrasztanyagok formájában. Ezekből azonban hosszútávon – bár nagyon kicsi töménységben – de mérgező ionos állapotú gadolinium tud felszabadulni és bejutni a vízi élőlények szervezetébe. Az viszont teljesen ismeretlen volt, hogy a vízből hínárnövényekkel hogyan lehet kivonni és nagyobb koncentrációban akár visszanyerni az ionos állapotú un. „szabad” gadolíniumot. Emiatt volt hasznos megvizsgálni egyrészt az ionos gadolinium toxikológiai jellemzőit, másrészt, hogy ezt a vízinövények hogyan képesek a vízből eltávolítani? 

Dr. Szabó Sándor bepillantást engedett a kutatási folyamatba: 

– A kísérletekben púpos békalencsét és kagylótutajt neveltünk különböző töménységű gadolíniumot tartalmazó tápoldatokon viszonylag magas megvilágítás alatt, nyolc napon keresztül. Itt körülbelül 40-40 akváriumból álló kísérleti rendszert kell elképzelni egy 4 méter hosszú medencében, ami azonos hőfokon tartja a tápoldatot. Fentről a közeli reflektorok közepesen erős napfénnyel azonos fényerősséget biztosítottak azért, hogy a növények optimálisan növekedjenek. A kísérletek alatt kétnaponta az akváriumokból kis mennyiségben víz- és növénymintákat vettünk, majd a mintákon nagy érzékenységű kémiai elemzést végeztünk a debreceni Atommag Kutató Intézetben. A kémiai elemzés végén úgynevezett anyagmérleget számoltunk, melyből valós képet kaptunk: a növények milyen gyorsan és milyen hatékonyan vették fel a testükbe a gadoliniumot? Az eredmény rávilágít arra, hogy érdemes foglalkozni azzal a kérdéssel, hogy a növényekből akár ipari módon is visszanyerhető legyen az ionos állapotú gadolínium. 

A történetet tovább színesíti, hogy a Nyíregyházi Egyetem egykori TDK hallgatói (Zavanyi Györgyi, Koleszár Gergő) mellett az intézmény mexikói hallgatója, Dahlia del Castello is oroszlánrészt vállalt a kutatáshoz szűkséges kísérletek kivitelezésében, melyből egyben megszületett a diplomadolgozata is. A vizsgálatok elvégzésének az egyetem országosan egyedülálló mezokozmosz laboratóriuma adott otthont, melyben kontrollált fény- és hőmérsékletviszonyok biztosításával akár többszáz akváriumból álló kísérletsorozatot lehet beállítani. A toxikológiai analízishez és a cikk finomra csiszolásához dr. Oláh Viktor adta tudásának legjavát. A növények gadolinium tartalmának elemzését pedig Dr. Braun Mihály, az Atommag Kutató Intézet tudományos főmunkatársa végezte, aki öt évvel ezelőtt a kutatás ötletét megálmodta. Meglepő eredményként nyugtázták: volt, hogy a vizsgált hínárnövények közül a békalencsék néhány nap alatt képesek voltak a gadoliniumot a vízből felvenni és testükben több ezerszeresére koncentrálni.

Fotók: dr. Szabó Sándor