Nanoplasticos se acumulam nos tecidos das plantas terrestres
À medida que cresce a preocupação entre ambientalistas e consumidores sobre micro e nanoplásticos nos oceanos e em frutos do mar, eles são cada vez mais estudados em ambientes marinhos, afirma Baoshan Xing, da Universidade de Massachusetts Amherst e colegas na China. Mas "pouco se sabe sobre o comportamento dos nanoplásticos em ambientes terrestres, especialmente em solos agrícolas", acrescentam.
Xing, um cientista ambiental da Escola de Agricultura Stockbridge de UMass Amherst e colaboradores da Universidade Shandong, China, apontam que até agora não havia evidências diretas de que os nanoplásticos fossem internalizados por plantas terrestres.
Eles afirmam: "Nossas descobertas fornecem evidências diretas de que os nanoplásticos podem se acumular nas plantas, dependendo da carga superficial. O acúmulo de nanoplásticos nas plantas pode ter efeitos ecológicos diretos e implicações na sustentabilidade agrícola e na segurança alimentar". Nanoplásticos com carga positiva e negativa se acumulam na planta modelo de laboratório comumente usada, Arabidopsis thaliana.
Xing acrescenta que o uso global generalizado e a persistência no ambiente resultam em uma "enorme" quantidade de resíduos de plástico. Ele diz: "Nossos experimentos nos deram evidências de captação e acúmulo de nanoplásticos nas plantas de laboratório, no nível tecidual e molecular, usando abordagens microscópicas, moleculares e genéticas. Demonstramos isso da raiz à brotação". Os detalhes estão na Nature Nanotechnology esta semana.
Xing ressalta que as partículas nanoplásticas podem ser tão pequenas quanto uma proteína ou um vírus. O intemperismo e a degradação alteram as propriedades físicas e químicas do plástico e transmitem cargas de superfície, de modo que as partículas ambientais são diferentes dos nanoplásticos de poliestireno pristine frequentemente usados em laboratório. "É por isso que sintetizamos nanoplásticos de poliestireno com cargas superficiais positivas ou negativas para uso em nossos experimentos".
Ele ajudou a projetar o estudo, interpretar os resultados, avaliar e revisar o manuscrito enquanto uma grande equipe da Universidade de Shandong, liderada por Xian-Zheng Yuan e Shu-Guang Wang, conduziam os experimentos.
Eles cultivaram plantas de Arabidopsis em solo misturado com nanoplásticos marcados com fluorescência e com cargas diferentes para avaliar o peso, a altura, o teor de clorofila e o crescimento radicular das plantas. Após sete semanas, eles observaram que a biomassa e a altura das plantas eram menores em plantas expostas a nanoplásticos do que em controles, por exemplo.
"Os nanoplásticos reduziram a biomassa total das plantas-modelo", acrescenta Xing. "Eles eram menores e as raízes eram muito mais curtas. Se você reduzir a biomassa, não é bom para a planta, a produtividade diminui e o valor nutricional das culturas pode ser comprometido".
Ele acrescenta: "Descobrimos que as partículas carregadas positivamente não foram absorvidas tanto, mas são mais nocivas para a planta. Não sabemos exatamente por que, mas é provável que os nanoplásticos com carga positiva interajam mais com a água, nutrientes e raízes e desencadearam diferentes conjuntos de expressões gênicas. Isso precisa ser mais explorado nas plantas agrícolas do ambiente. Até então, não sabemos como isso pode afetar o rendimento e a segurança das culturas alimentares ".
A equipe também analisou mudas para investigar a sensibilidade das raízes aos nanoplásticos carregados. Exposto por 10 dias, o crescimento das mudas foi inibido em comparação com o das mudas controle. Para identificar os mecanismos moleculares responsáveis, os pesquisadores usaram análises transcriptômicas de raízes e brotamentos de RNA-Seq e, em seguida, verificaram os resultados com um ensaio quantitativo de PCR em três genes-raiz e quatro genes-broto.
"Independentemente da carga superficial, Arabidopsis pode pegar e transportar nanoplásticos com tamanhos inferiores a 200 nm", eles escrevem. Além disso, "neste estudo, demonstramos principalmente que a via de captação e transporte de nanoplásticos nos tecidos radiculares diferia entre os nanoplásticos com carga diferencial".
Fonte da história:
Materiais fornecidos pela University of Massachusetts Amherst . Nota: O conteúdo pode ser editado por estilo e duração.
Referência da revista :
- Xiao-Dong Sun, Xian-Zheng Yuan, Yuebin Jia, Li-Juan Feng, Fan-Ping Zhu, Shang-Shang Dong, Jiajia Liu, Xiangpei Kong, Huiyu Tian, Jian-Lu Duan, Zhaojun Ding, Shu-Guang Wang, Baoshan Xing. Nanoplásticos com carga diferencial demonstram acúmulo distinto em Arabidopsis thaliana . Nanotecnologia da natureza , 2020; DOI: 10.1038 / s41565-020-0707-4
Universidade de Massachusetts Amherst. "Os nanoplásticos se acumulam nos tecidos das plantas terrestres". ScienceDaily. ScienceDaily, 22 de junho de 2020.