چکیده

   در سال‌های اخیر، آلودگی محیط‌زیست به فلزات سنگین و شبه‌فلزات سمی از جمله آرسنیک به یک چالش جهانی در زمینه امنیت غذایی و سلامت اکوسیستم‌ها تبدیل شده است. آرسنیک که از طریق منابع طبیعی و فعالیت‌های انسانی مانند استخراج معادن، استفاده از آفت‌کش‌ها و کودهای شیمیایی به محیط‌زیست وارد می‌شود، با اختلال در فرآیندهای فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاهان، موجب کاهش رشد، اختلال در فتوسنتز، ایجاد تنش اکسیداتیو و در نهایت کاهش عملکرد محصولات کشاورزی می‌گردد. تیواوره   به عنوان یک ترکیب آلی گوگردی می تواند به بهبود تنش آرسنیک در گیاهان کمک کند. سنتز سبز نانوذرات به دلیل غیر سمی بودن و سادگی، به عنوان یک روش مناسب برای ساخت نانوذرات شناخته می شود. در این راستا، پژوهش حاضر به بررسی اثرات محافظتی نانوذرات تیو اوره در برابر تنش آرسنیک در گیاه کلزا پرداخته است. در این تحقیق ابتدا نانوذرات تیو اوره به روش هیدروترمال و با استفاده از پوست انار سنتز شدند. سپس در شرایط هیدروپونیک، گیاهان تحت تیمار غلظت‌های مختلف آرسنات سدیم (?، ???، ??? و ??? میکرومولار) و نانوذرات تیو اوره (?، 200 و 400 میلی‌گرم بر لیتر)   قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که تنش آرسنیک به ویژه در غلظت 600   میکرومولار، به طور معنی‌داری باعث کاهش پارامترهای رشدی، کاهش محتوای کلروفیل و تجمع قابل توجه آرسنیک در بافت‌های گیاهی به ویژه در ریشه گردید. همچنین نشانگرهای تنش اکسیداتیو از جمله تولید پراکسید هیدروژن و تغییرات در فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی مشاهده شد. با این حال، کاربرد نانوذرات تیو اوره به طور موثری منجر به بهبود شاخص‌های رشد، افزایش ?? درصدی محتوای کلروفیل، کاهش ?? درصدی پراکسید هیدروژن و کاهش ?? درصدی تجمع آرسنیک در ریشه گیاه گردید. علاوه بر این، فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی کلیدی شامل گلوتاتیون ردوکتاز، گلوتاتیون-اس-ترانسفراز و پراکسیداز به ترتیب ??، ?? و ?? درصد افزایش یافت. این نتایج نشان می‌دهد که نانوذرات تیو اوره از طریق مکانیسم‌های چندگانه‌ای از جمله خنثی‌سازی گونه‌های فعال اکسیژن، کاهش جذب و انتقال آرسنیک در گیاه، فعال‌سازی سیستم دفاع آنتی‌اکسیدانی و تقویت متابولیسم گیاهی، توانایی قابل توجهی در کاهش اثرات سمی آرسنیک دارند. این مطالعه به وضوح نشان می‌دهد که استفاده از نانوذرات تیو اوره می‌تواند به عنوان یک راهکار نوین، موثر و سازگار با محیط‌زیست در مدیریت خاک‌های آلوده به آرسنیک و بهبود رشد گیاهان زراعی در شرایط تنش مورد استفاده قرار گیرد. کاربرد این فناوری نه تنها می‌تواند منجر به افزایش تولید محصولات کشاورزی در مناطق آلوده شود، بلکه گامی مهم در جهت تحقق کشاورزی پایدار و حفظ سلامت محیط‌زیست محسوب می‌شود. با توجه به پتانسیل بالای گیاه کلزا در جذب آلاینده‌ها و اهمیت اقتصادی این محصول، استفاده از نانوذرات تیو اوره می‌تواند راهبردی امیدبخش برای مقابله با چالش آلودگی خاک به فلزات سنگین باشد. کلیدواژه‌ها: نانوذرات تیو اوره، آرسنیک، کلزا، فلزات سنگین، نانوتکنولوژی، کشاورزی پایدار.