기초 이해 산업과 유통 과학적 근거 해석과 자료 저널
← 목록으로
Glufosinate, glyphosate and phosphate. Understanding their adsorption trends on a mineral surface.
Sci Total Environ · 2025 · 1001:180534 · PMID 40992184 · 등급6 세포·모델 세포실험 · 환경과 생태 > 토양 거동 · 식물
요약 생성 대기 중입니다.
초록 전문 번역 · gemma4:e4b
미국, 브라질, 아르헨티나는 세계적인 유전자 변형(GM) 작물 생산국이며, 중국이 주요 수입국이다. 이 GM 작물들은 주로 글리포세이트(GLY)와 글루포시네이트(GLU)를 포함한 특정 제초제에 저항성을 갖도록 개발되었다. 이러한 제초제의 광범위한 사용은 환경적 우려로 인해 논란이 되고 있다. GLY와 GLU 모두 인산염에서 유래된 주요 반응기를 가진 유기인 화합물로서, 이 세 화합물이 무기 표면과 상호작용하는 데 유사성을 시사한다. 본 연구는 흡착 등온선 및 ATR-FTIR 분광법을 이용하여 광범위한 pH 범위(2–12)에서 동일한 조건 하에 고에이트(goethite)에 대한 인산염, GLY, 그리고 GLU의 흡착을 조사하였다. 모든 pH에서 흡착 경향은 인산염 > GLY >> GLU였으며, GLU는 pH 2에서만 검출 가능한 수준의 흡착을 보이고 다른 모든 pH 값에서는 미미한 흡착을 나타냈다. 본 연구에서 측정하고 문헌에 보고된 다른 인(P) 함유 화합물과의 비교 분석 결과, 일반화된 구조가 PO(OH)3인 분자(예: 인산염)가 가장 높은 흡착을 보였고, 그 다음으로 PO(OH)2R 화합물(GLY 그룹)이 흡착되었으며, PO(OH)RR´ 화합물(GLU 그룹)은 최소한의 흡착을 나타냈다. 이러한 흡착 거동은 주로 PO 그룹 내 염기성과 염기성 산소의 개수에 의해 결정되는 것으로 보였으며, 이는 흡착과 공액된 P-OH 그룹의 pKa 값 및 DFT 계산을 통해 얻은 Mulliken 전하량 간의 강한 상관관계로 입증되었다. 이러한 일반화는 다양한 영양소, 살충제, 제초제 및 기타 인 함유 분자의 흡착 및 환경적 거동을 이해하기 위한 기본적인 틀을 제공한다.
ORIGINAL ABSTRACT
The USA, Brazil, and Argentina are the world's top producers of genetically modified (GM) crops, with China as their leading importer. These GM crops have been engineered to resist specific herbicides, primarily glyphosate (GLY) and glufosinate (GLU). The widespread use of these herbicides is controversial due to environmental concerns. Both GLY and GLU are organophosphorus compounds with their main reactive groups derived from phosphate, suggesting similarities in the interaction of these three compounds with mineral surfaces. This study investigates the adsorption of phosphate, GLY and GLU on goethite across a broad pH range (2-12), under identical conditions, using adsorption isotherms and ATR-FTIR spectroscopy. At any pH the trend in adsorption was phosphate > GLY >> GLU, with GLU exhibiting detectable adsorption only at pH 2 and negligible adsorption at all other pH values. Comparative analyses with other phosphorous-containing compounds measured here and reported in the literature reveal that molecules with the generalized structure PO(OH)3 (e.g. phosphate) exhibit the highest adsorption, followed by PO(OH)2R compounds (the GLY group), while PO(OH)RR´ compounds (the GLU group) show minimal adsorption. The adsorption behavior is primarily governed by the basicity and number of basic oxygens in PO groups, as evidenced by strong correlations between adsorption, the pKa values of the conjugated P-OH groups, and Mulliken charges obtained via DFT calculations. This generalization provides a fundamental framework for understanding the adsorption and environmental fate of various nutrients, pesticides, herbicides, and other phosphorus-containing molecules.
저자Gentile, M.; Luengo, C.; Xiong, J.; Wang, M.; Tan, W.; Avena, M.
저널The Science of the total environment
권·호·쪽1001, 180534
PMID40992184
DOI10.1016/j.scitotenv.2025.180534
MeSHGlycine; Glyphosate; Adsorption; Herbicides; Phosphates; Aminobutyrates; Minerals; Iron Compounds; Hydrogen-Ion Concentration; Models, Chemical
APA 7판
Gentile, M., Luengo, C., Xiong, J., Wang, M., Tan, W., & Avena, M. (2025). Glufosinate, glyphosate and phosphate. Understanding their adsorption trends on a mineral surface. Sci Total Environ, 1001, 180534. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2025.180534
글리포세이트 과학연구 아카이브 · 솔마인드아이티 · 본 사이트는 정보 제공 목적이며 의학적 조언이 아닙니다.