317
Як насіння поглинають наночастинки
Вперше науковці відстежували надходження наночастинок з грунту на посівах і проаналізували хімічний стан їх металевих елементів. Виявилося, що цинк розчиняє і накопичується по всій рослині, при цьому шийку в тканинах рослини не розчиняється. Ці результати сприяють суперечливим дебатам про токсичність наночастинок рослинам і ймовірність штучних наночастинок, що надходять в харчову мережу. Дослідження було опубліковано Лютий 6 в журналі ACS Nano.
Міжнародна науково-дослідна команда була очолювана Jorge Gardea-Torresdey University of Texas at El Paso. До складу Університету Каліфорнії в Санта Барбара входять науковці з університету Каліфорнія, Національна акселераторська лабораторія SLAC в Standord (California) і Європейська синтетична радіація (ESRF) в Grenoble (Франція).
«Збільшення кількості продуктів, що містять штучні наночастинки, які в кінцевому підсумку закінчуються в воді, грунті і повітря на ринку». Саме тому важливо вивчити взаємодію між зерновими та наночастиками, як можливий переїзд останнього в продовольчу мережу, говорить Георг Гардеа-Торресдей, професор та декан відділу хімії Університету Техасу в Ель Пасо.
р.
Учені зосередилися на сої, п'ятого лиманого врожаю у світовому аграрному виробництві та друге місце у Сполучених Штатах. Грунт, в якому рослина перемішувалася з оксидом цинку (ZnO) і діоксидом шийки матки (CeO2, наноцерит), які серед найбільш часто використовуваних наночастинок в промисловості. ZnO широко використовується в сонячних екранах, газових датчиках, антибактеріальних агентах, оптичних і електронних пристроях, а також в якості барвника.
Наноцерит - це відмінний каталізатор для внутрішнього згоряння та розтріскування нафти. Також використовується в газових датчиках, сонцезахисних зонах і косметичних кремах. Коли сої в теплиці дозрівають, вчені почали вивчати розподіл цинку і церію в рослині. Використання мікроскопічних рентгенівських променів в синхроні ESRF і Stanford Synchrotron джерело (SSRL) дозволило дослідникам визначити хімічну форму цих металів, наприклад, чи все ще були пов'язані наночастинок або розчинених і сформованих зв'язків з тканинами рослин.
Виявилося, що церій присутній не тільки в вузликах рослини близько до грунту, але і в подах. Детальний спектральний аналіз радіографічних сигналів показав, що церій в вузликах і подах знаходиться в тому ж хімічному стані, як і наночастиках. Однак частина шийки матки змінила стан окислення від Ce(IV) до Ce(III), який може змінити хімічну активність наночастинок.
Цинк був знайдений в вузликах, стеблах і подах при підвищених концентраціях, ніж в контрольній групі. Спектральний аналіз не показує наявності в рослинах цинку, що знаходяться у вигляді наночастинок ZnO, що означає біотрансформацію цинку наночастинок. Спектр пропонує, що органічні кислоти, такі як цитрати, можливі ліганці для цинку.
«Синцевий цинк присутній в більшості рослин, не дивно, що цинк з наночастинок в ґрунті здатний проникнути рослинної тканини». Але рослини здатні поглинати більш небезпечні елементи, такі як кадмій або арсеніч, які при використанні наночастинок, можуть позувати справжню загрозу, говорить Хайрам Кастило.
Наші результати також показали, що якщо наноцерій CeO2 присутній в ґрунті, його можна поглинати харчовими культурами. Церій не має хімічного партнера в тканинах рослин, і він не біотрансформований в сої, але він все ще досягає ланцюга харчування і наступного покоління сої, додає Jorge Gardea-Torresdey.
«Це слід пам'ятати, що один раз штучні наночастинки вводять в харчову мережу, процес стає кумулятивним.» Сьогоднішні рівні можуть стати небезпечними Тому важливо вивчити не тільки можливість поглинати синтетичні наночастинки з грунту, але і як вони біотрансформовані в рослинах.
Джерело: /users/104
Міжнародна науково-дослідна команда була очолювана Jorge Gardea-Torresdey University of Texas at El Paso. До складу Університету Каліфорнії в Санта Барбара входять науковці з університету Каліфорнія, Національна акселераторська лабораторія SLAC в Standord (California) і Європейська синтетична радіація (ESRF) в Grenoble (Франція).
«Збільшення кількості продуктів, що містять штучні наночастинки, які в кінцевому підсумку закінчуються в воді, грунті і повітря на ринку». Саме тому важливо вивчити взаємодію між зерновими та наночастиками, як можливий переїзд останнього в продовольчу мережу, говорить Георг Гардеа-Торресдей, професор та декан відділу хімії Університету Техасу в Ель Пасо.
р.Учені зосередилися на сої, п'ятого лиманого врожаю у світовому аграрному виробництві та друге місце у Сполучених Штатах. Грунт, в якому рослина перемішувалася з оксидом цинку (ZnO) і діоксидом шийки матки (CeO2, наноцерит), які серед найбільш часто використовуваних наночастинок в промисловості. ZnO широко використовується в сонячних екранах, газових датчиках, антибактеріальних агентах, оптичних і електронних пристроях, а також в якості барвника.
Наноцерит - це відмінний каталізатор для внутрішнього згоряння та розтріскування нафти. Також використовується в газових датчиках, сонцезахисних зонах і косметичних кремах. Коли сої в теплиці дозрівають, вчені почали вивчати розподіл цинку і церію в рослині. Використання мікроскопічних рентгенівських променів в синхроні ESRF і Stanford Synchrotron джерело (SSRL) дозволило дослідникам визначити хімічну форму цих металів, наприклад, чи все ще були пов'язані наночастинок або розчинених і сформованих зв'язків з тканинами рослин.
Виявилося, що церій присутній не тільки в вузликах рослини близько до грунту, але і в подах. Детальний спектральний аналіз радіографічних сигналів показав, що церій в вузликах і подах знаходиться в тому ж хімічному стані, як і наночастиках. Однак частина шийки матки змінила стан окислення від Ce(IV) до Ce(III), який може змінити хімічну активність наночастинок.
Цинк був знайдений в вузликах, стеблах і подах при підвищених концентраціях, ніж в контрольній групі. Спектральний аналіз не показує наявності в рослинах цинку, що знаходяться у вигляді наночастинок ZnO, що означає біотрансформацію цинку наночастинок. Спектр пропонує, що органічні кислоти, такі як цитрати, можливі ліганці для цинку.
«Синцевий цинк присутній в більшості рослин, не дивно, що цинк з наночастинок в ґрунті здатний проникнути рослинної тканини». Але рослини здатні поглинати більш небезпечні елементи, такі як кадмій або арсеніч, які при використанні наночастинок, можуть позувати справжню загрозу, говорить Хайрам Кастило.
Наші результати також показали, що якщо наноцерій CeO2 присутній в ґрунті, його можна поглинати харчовими культурами. Церій не має хімічного партнера в тканинах рослин, і він не біотрансформований в сої, але він все ще досягає ланцюга харчування і наступного покоління сої, додає Jorge Gardea-Torresdey.
«Це слід пам'ятати, що один раз штучні наночастинки вводять в харчову мережу, процес стає кумулятивним.» Сьогоднішні рівні можуть стати небезпечними Тому важливо вивчити не тільки можливість поглинати синтетичні наночастинки з грунту, але і як вони біотрансформовані в рослинах.
Джерело: /users/104