Масштабы нашей проблемы пластического загрязнения настолько велики, что крошечные частицы вещества продолжают появляться во всех неожиданных местах, от снега в Арктике до морского льда в Антарктике. То, что крошечные фрагменты также существуют в почве, возможно, не так удивительно,
но биологи провели одно из первых исследований на предмет того, что это означает для жизни растений микропластик, и обнаружили, что его накопление в растениях может уменьшить общую биомассу готового продукта.

растение нанопластик 2
Ученые изучили воздействие пластиковых частиц на Arabidopsis thaliana и обнаружили, что они могут препятствовать его росту и уменьшать общую биомассу полностью сформированного растения.

Исследование было проведено международной группой исследователей из Университета Массачусетса в Амхерсте и Университета Шаньдун в Китае, которые намеревались изучить, каким образом пластическое загрязнение может проникать в почву и жизнь растений Земли, уделяя особое внимание сельскохозяйственным условиям.

В то время как пластиковый пакет или бутылка газировки могут попасть в океан или окружающую среду в виде мусора, погода и другие коррозийные силы могут быстро разбить его на более мелкие фрагменты, которые трудно отследить.

Эти микропластики размером менее 5 мм (0,2 дюйма) являются огромным привлекающим фактором для исследователей океанских пластиков, но авторы нового исследования обратили свое внимание на еще более мелкие фрагменты размером менее 100 нанометров, описанные как нанопластики. Наряду с изменениями физического размера этих пластиковых деталей, процесс разложения может также изменить их химические свойства и даже снабдить их поверхностным зарядом.

«Вот почему мы синтезировали полистирольные нанопластики с положительными или отрицательными поверхностными зарядами для использования в наших экспериментах», — говорит Баошан Син из Массачусетского университета в Амхерсте.

растение нанопластик

Представление художника о корнях растений, впитывающих пластиковые частицы.

Получив эти образцы нанопластов, группа провела эксперименты, в которых в качестве модели использовалось небольшое цветущее растение Arabidopsis thaliana. Эти растения были созданы для выращивания в почве с различными наночастицами с различными типами поверхностных зарядов, а затем команда наблюдала, как различные условия влияли на их вес, рост, рост корней, содержание хлорофилла и общее состояние здоровья в течение семи недель.

«Нанопласты сократили общую биомассу модельных растений», — говорит Син. «Они были меньше, а корни были намного короче. Если вы уменьшаете биомассу, это нехорошо для растения, урожайность снижается, и пищевая ценность сельскохозяйственных культур может быть поставлена ​​под угрозу.
Мы обнаружили, что положительно заряженные частицы не так сильно поглощаются, но они более вредны для растения. Мы не знаем точно, почему, но вполне вероятно, что положительно заряженные нанопластики в большей степени взаимодействуют с водой, питательными веществами и корнями и запускают различные наборы экспрессии генов.
Это необходимо дополнительно изучить на сельскохозяйственных культурах в окружающей среде. До тех пор мы не знаем, как это может повлиять на урожайность и безопасность пищевых культур».

В другом раунде экспериментов команда подвергла саженцы микропластичной почвенной среде как способ изучения влияния на чувствительность корней и обнаружила, что через 10 дней
рост сеянцев был снова задержан по сравнению с контрольной группой.

«Наши эксперименты дали нам доказательство поглощения и накопления нанопластов у растений в лабораторных условиях на тканевом и молекулярном уровне с использованием микроскопического, молекулярного и генетического подходов. Мы продемонстрировали это от корня до цели ».

Исследование было опубликовано в журнале Nature Nanotechnology.

Источник: Массачусетский университет Амхерст.

(Visited 1 times, 1 visits today)