Effektive Geräte zur Bereitstellung von sauberem Trinkwasser werden dringend benötigt, um die globale Belastung durch durch Wasser übertragene Krankheiten zu verringern. Eine kürzlich erschienene Veröffentlichung in PLoS ONE zeigt, dass Pflanzenxylem aus dem Splintholz von Nadelbäumen – ein leicht verfügbares, kostengünstiges, biologisch abbaubares und wegwerfbares Material – Bakterien durch einfache druckbetriebene Filtration aus Wasser entfernen kann. Ungefähr 3cm3 Splintholz kann Wasser mit einer Rate von mehreren Litern pro Tag filtern, was ausreicht, um den Bedarf einer Person an sauberem Trinkwasser zu decken. Die Ergebnisse zeigen das Potenzial von Pflanzenxylem, um den Bedarf an pathogenfreiem Trinkwasser in Entwicklungsländern und Umgebungen mit begrenzten Ressourcen zu decken.
Da Angiospermen (Blütenpflanzen, einschließlich Hartholzbäume) größere Xylemgefäße haben, die den Saft effektiver leiten, macht Xylemgewebe einen kleineren Bruchteil der Querschnittsfläche ihrer Stämme oder Äste aus, was im Zusammenhang mit der Filtration nicht ideal ist. Die große Länge ihrer Xylemgefäße impliziert auch, dass eine große Dicke (Zentimeter bis Meter) des Xylemgewebes erforderlich ist, um überhaupt einen Filtereffekt zu erzielen – Filter, die dünner als die durchschnittliche Gefäßlänge sind, lassen Wasser gerade noch durch die Gefäße fließen ohne es durch Grubenmembranen zu filtern. Im Gegensatz dazu haben Gymnospermen (Koniferen, einschließlich Weichholzbäume) kurze Tracheiden, die Wasser selbst bei geringer Dicke (< 1 cm) von Xylemgewebe zwingen würden, durch Grubenmembranen zu fließen. Da Tracheiden kleinere Durchmesser haben und kürzer sind, bieten sie einen höheren Strömungswiderstand, aber typischerweise wird ein größerer Teil der Stammquerschnittsfläche für die Leitung von Xylemgewebe verwendet. Beispielsweise macht in dem in dieser Studie verwendeten Kiefernzweig flüssigkeitsleitendes Xylem den größten Teil des Querschnitts aus. Diese Argumentation führt die Autoren zu dem Schluss, dass im Allgemeinen das Xylemgewebe von Nadelbäumen – dh das Splintholz – wahrscheinlich das am besten geeignete Xylemgewebe für den Bau einer Wasserfiltrationsvorrichtung ist, zumindest für die Filtration von Bakterien, Protozoen und anderen Krankheitserreger im Mikrometer- oder größeren Maßstab.
