En plus de leur rôle dans la fertilisation et la reproduction des plantes, les pollens et les spores en ont un autre, talent caché :Avec un traitement simple, ces bon marché, les grains abondants et renouvelables peuvent être convertis en minuscules particules spongieuses qui peuvent s'accrocher aux polluants et les éliminer de l'eau, rapportent les scientifiques. Encore mieux, ces particules traitées ne déclenchent pas d'allergies.

Les chercheurs présenteront leurs résultats aujourd'hui lors de la réunion et exposition nationale de l'American Chemical Society (ACS) à l'automne 2019.

"Même des niveaux très faibles de certains composés, comme les hormones, les produits pharmaceutiques ou ceux des produits ménagers et de soins personnels, peut provoquer des effets toxiques. Cependant, ils peuvent souvent échapper aux processus de nettoyage normaux dans les usines de traitement des eaux usées, " dit Andrew Boa, Doctorat., dont le laboratoire travaille sur le projet pollen. "Nous essayons de trouver d'autres moyens d'éliminer ces produits chimiques de l'eau afin de réduire la quantité qui se retrouve dans l'environnement."

Le projet fait partie du programme plus large "Sédiments souillées" dans lequel Boa et de nombreux autres scientifiques évaluent les niveaux de polluants dans les sédiments des cours d'eau européens, en vue d'évaluer les sédiments de dragage, gérer la réutilisation des sédiments et réduire les contaminations futures. Ces contaminants comprennent des produits pharmaceutiques tels que l'analgésique diclofénac et des produits chimiques ménagers tels que le triclosan, un composé antimicrobien utilisé dans les dentifrices, et autres produits de soins personnels. Certains de ces produits chimiques, dont le triclosan, sont soit interdits, soit leur utilisation fortement restreinte. L'Union européenne commencera à surveiller officiellement les niveaux de tous ces produits chimiques de la « liste de surveillance » à partir de 2020.

Les grains de spores utilisés dans l'étude sont extraits de Lycopodium clavatum - la mousse de club commune. Dans leur état naturel, chacun de ces grains microscopiques porte du matériel génétique à l'intérieur d'une coquille dure recouverte d'une couche externe de cire et de protéines, explique Aimilia Meichanetzoglou, un doctorant au laboratoire de Boa à l'Université de Hull.

Boa s'est d'abord intéressé au pollen grâce à son travail avec Grahame Mackenzie, Doctorat., un professeur de Hull (maintenant émérite) qui a développé la méthode originale pour former non allergène, coquilles de pollen et de spores évidées. la compagnie de Mackenzie, Sporomex, utilise les enveloppes inertes pour encapsuler des ingrédients actifs pour une libération contrôlée dans les produits pharmaceutiques, nourriture, applications cosmétiques et médicales.

Boa a pris le concept dans une direction totalement différente. Quand lui et Meichanetzoglou étudiaient les interactions des coquilles vides avec une variété de produits chimiques, ils ont remarqué que certains des composés s'adsorbaient, ou collé à, la surface des coquilles. Boa s'est rendu compte que cette adhérence pouvait potentiellement être utilisée pour capturer de faibles niveaux de polluants, et il a donc poursuivi ce type d'application.

Meichanetzoglou utilise l'hydrolyse pour débarrasser le pollen de sa cargaison génétique et de son pelage cireux, ce qui rend les grains hypoallergéniques. Pour cibler des polluants particuliers, elle peut faire varier les conditions d'hydrolyse et apporter des modifications à la surface des grains. Par exemple, éliminer les phosphates, qui est utilisé dans de nombreux engrais, Meichanetzoglou dépose de l'oxyde de fer à la surface des coquilles. L'oxyde de fer réagit avec le phosphate pour former du phosphate de fer insoluble, qui précipite hors de l'eau et s'adsorbe sur les grains. Les chercheurs ont découvert que les grains pouvaient éliminer presque tout le phosphate des échantillons d'eau et près de 80 % de plusieurs autres polluants.

Le traitement des eaux usées nécessitera la prise en compte de divers facteurs, tels que le tartre et le degré de contamination. Par exemple, les maisons qui utilisent une fosse septique; bâtiments particuliers avec un niveau élevé de produits pharmaceutiques dans leurs eaux usées, comme les hôpitaux ou les maisons de soins pour personnes âgées; ou les usines de traitement des eaux usées municipales qui desservent une ville entière auront toutes des exigences différentes. Boa étudie les options avec les autorités locales de l'eau pour la mise en œuvre de cette technologie.

Boa a délibérément essayé de maintenir les coûts de processus bas pour rendre la méthode commercialement réalisable. La mousse est déjà récoltée pour d'autres applications, Boa note, et il peut pousser sur un sol de mauvaise qualité, il ne concurrencera donc pas les cultures vivrières pour les terres arables. Ses collaborateurs ont également commencé à tester la biodisponibilité des polluants captés par les grains.