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Nanoplasticos se acumulam nos tecidos das plantas terrestres

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 :

  1. 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. .

Universidade de Massachusetts Amherst

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