Nenápadný bojovník proti věčným chemikáliím

O nepříjemnostech spojených s prakticky nerozložitelnými fluorovanými uhlovodíky (PFAS) v životním prostředí se ví a píše celkem dlouho (Vesmír 100, 376, 2021/6; 104, 84, 2025/2). Tyto látky se přes své nepříznivé dopady uplatňují v řadě odvětví lidské činnosti. Naopak zbavit se takových „věčných chemikálií“ je velmi složité a především drahé. Levná a účinná řešení nehledá jen lidstvo, ale někdy také sama příroda, jak se náhodou zjistilo u nenápadného rostlinného druhu.

Analýza na buněčné úrovni ukázala, že přizpůsobení pupalky (Oenothera rosea) spočívá ve specifickém složení buněčných stěn v kořenech, konkrétně pektinu a hemicelulózy. Běžné rostliny zadržují PFAS v kořenech, jedinci s hyperakumulační schopností je naopak „pouštějí“ dál do rostlinného těla.

Snímek SAplants, CC BY-SA 4.0

Hrdinkou hledání alespoň dílčího řešení s PFAS se stala pupalka růžová (Oenothera rosea). Pochází z Ameriky, kde roste na narušených místech podél cest a vodních toků, v lesích i jako plevel v zemědělských kulturách, a to až do nadmořské výšky kolem 3000 m n. m. Díky člověku a svým schopnostem zvládat různorodá prostředí se rozšířila na další kontinenty včetně Austrálie a jihovýchodní Asie. Právě ve východní Číně poblíž fluorochemického závodu rostou pupalky, u nichž byla historicky poprvé doložena schopnost hyperakumulace PFAS.

Většina běžných rostlin se fluorovaným uhlovodíkům brání a zamezuje jejich vstupu do svého těla již v kořenech. Do nadzemních částí rostliny se nedostanou hlavně díky pektinu a hemicelulóze. Zmíněné čínské pupalky dělají pravý opak. Nezadržují PFAS pomocí pektinu a hemicelulózy v kořenech, ale transportují toxické látky do nadzemních rostlinných pletiv. V listech a stoncích jsou proto přítomny v extrémních koncentracích (až kolem 1100 ng v gramu listů). Koncentrace škodlivin v listech může být třikrát až šedesátkrát vyšší než v kořenech – podle konkrétního typu PFAS; testováno jich bylo celkem 18.

Nově popsaná schopnost pupalek dokáže odstranit až 80 % kontaminace půdy během 2–29 let. Možná se to zdá jako dlouhá doba, ale u látek, které měly v zemi zůstat navždy, jde o převratný výsledek. Na bioakumulaci PFAS v nadzemních pletivech pupalky lze navázat již známým způsobem. Nadzemní biomasa se sklidí a zpracuje pyrolýzou při vysokých teplotách.

Xinyu G. et. al.: Nature Communications, 2025, 10283; DOI: 10.1038/s41467-025-65191-3