Растения более уязвимы к наночастицам, если их родители выращены в загрязнённой почве

Растения более восприимчивы к токсичным наночастицам, если их родители были выращены в загрязнённой почве. К такому выводу пришло первое многопоколенческое исследование безопасности наночастиц оксида церия в сельском хозяйстве, опубликованное в журнале NanoImpact. Результаты подчёркивают важность расширения исследований о влиянии наноматериалов на растения.

В другой статье в NanoImpact учёные предупреждают, что наши знания о рисках для сельского хозяйства, связанных с использованием нанотехнологий, недостаточны. Пора пересмотреть подход к изучению рисков, которые наноматериалы представляют для растений, особенно пищевых культур.

Нанотехнологии, уже представляющие собой триллионную индустрию, продолжают быстро развиваться. Они основаны на инженерии крошечных частиц размером в одну миллиардную метра для использования в самых разных областях — от солнцезащитных кремов до аккумуляторов.

Наночастицы используются в тысячах коммерческих продуктов, поэтому невозможно предотвратить их накопление в окружающей среде. Однако, в отличие от многих других материалов, они могут быть очень реакционноспособными и, как считается, оказывают уникальное влияние на здоровье людей и экосистемы.

Одно из важных мест конечного накопления искусственных наночастиц — сельскохозяйственные почвы. Частицы попадают в почву с поливной водой и при внесении удобрений, полученных на очистных сооружениях. Из-за этого сельскохозяйственные культуры могут подвергаться повышенному воздействию наночастиц в среде своего роста.

Более того, нанотехнологии потенциально способны революционизировать сельское хозяйство, как это уже произошло в медицине и коммуникациях. Поэтому исследователям необходимо понимать их влияние не только на растущие растения, но и на будущие поколения культур.

«Нам нужно изучать влияние наночастиц на рост растений уже сейчас, чтобы расширить наш сельскохозяйственный инструментарий и удовлетворить потребности растущего населения в условиях меняющегося климата», — заявил доктор Джейсон К. Уайт из Коннектикутской сельскохозяйственной экспериментальной станции (США). «Любая технология имеет как риски, так и преимущества, и даже в случаях, когда выгоды могут быть огромными, риски должны быть тщательно изучены до внедрения».

По словам доктора Уайта, необходимы дополнительные исследования влияния наночастиц на несколько поколений растений. Именно на этом сосредоточились доктор Сэмюэл Ма и его коллеги из Техасского университета A&M, Университета Южного Иллинойса в Карбондейле и Коннектикутской сельскохозяйственной экспериментальной станции (США).

Доктор Ма и команда впервые провели столь комплексное исследование, изучив влияние наночастиц оксида церия на здоровье растений и урожайность на протяжении трёх поколений. Они вырастили три поколения растения Brassica rapa (родственника репы, рапса и бок-чоя) в почве, загрязнённой оксидом церия, и изучили влияние наночастиц на рост и размножение растений.

Результаты показали, что воздействие снижало качество семян и влияло на последующие поколения растений, уменьшая урожайность. Потомки также демонстрировали больше признаков стресса, чем их родительские растения в тех же условиях выращивания.

«Наше исследование является новаторским, поскольку оно значительно расширило горизонт изучения взаимодействий растений и наночастиц и предоставило важную новую перспективу в исследовании эффектов наночастиц на сельскохозяйственные культуры по сравнению с большинством краткосрочных исследований в литературе», — отметил доктор Ма.