安徽农学通报2023年02期动植物·微生物·食用菌·中药材植物生物矿化研究进展综述陈礼丽徐意诚温海虹*（温州大学生命与环境科学学院，浙江温州325035）摘要植物生物矿化主要是自身新陈代谢作用的结果。矿化产物的类型多样，矿化产物主要以硅亲和多肽介导的二氧化硅为主，二氧化硅在各个领域内应用广泛，并具有生物相容性好、导电性好、耐腐蚀性、化学惰性和光学透明性等特点。本文通过对生物矿化产物的应用和仿生矿化的类型以及植物生物矿化的概述，为系统研究由硅亲和多肽介导的植物生物矿化机理提供参考依据。关键词生物矿化；硅亲和多肽；二氧化硅；生物矿化机理中图分类号TQ127.2文献标识码A文章编号1007-7731（2023）02-0014-05生物矿化（biomineralization）是生物体产生具有多功能特性矿物质的基本生物过程。生物体利用矿物质硬化其组织并为其提供坚硬物理支持，是自然界的一种普遍现象，广泛存在于细菌、硅藻、海绵、贝壳以及包括人类在内的高级哺乳动物中[1-3]。在生命活动中，生物有机体精确控制或代谢产物诱导无机物质的分异、迁移、富集和转化，并通过生物大分子的调控将溶液中的离子转变为无机固相矿物来实现生物矿化过程，整个过程对于动物的骨骼、牙齿等生物组织的形成发挥了至关重要的作用，也间接形成了一些具有奇特形态的自然奇观，如珊瑚、珍珠等[4]。该文主要介绍植物生物矿化的研究现状以及生物矿化产物对人类的应用价值。1高等植物的生物矿化植物界中广泛存在生物矿化现象，植物生命有机体的生物矿化产物（即生物矿物）的形成是新陈代谢作用的结果[5]。目前，在植物中主要有硅化矿物和钙化矿物2种。禾本科植物细胞多糖等可促使细胞从自然环境中选择性地吸收可溶性硅，在植物学上被称为“硅酸植物”，吸收的硅酸主要以硅酸钙的形态在叶片、叶鞘、花序等器官中，并在某些特定细胞的细胞壁上沉积，形成一层坚硬的外壳，在植物学中被誉为“植物硅酸体（silicabody）”，也被称为植物蛋白石[6-7]，植物蛋白石如同动物的骨骼，对植物体起支撑作用，而将沉积有硅酸的细胞称为硅化细胞。在水稻叶片中聚合形成的各种无定型生物硅的微观结构即植物蛋白石，采用高分辨率扫描电子显微镜（SEM）分析发现其是由二氧化硅纳米颗粒组成的。光是调节钙吸收的最重要的环境信号，与植物的生长和形态有关。蓝光和红光受体的作用会导致膜性质、基因表达以及与钙盐相关的蛋白质和多糖的表达发生变化，进而形成作为混合材料的生物矿物。例如对香蕉植...
