J. Evan Ward, profesor de ciencias del mar, muestra a los visitantes un video en vivo de la investigación sobre mejillones en su laboratorio durante un recorrido por el Edificio de Ciencias Marinas. Foto de Peter Morenus
(PhysOrg.com) - Cuando las nanopartículas de los productos de consumo se filtran al océano, pueden dañar las ostras y los mejillones.
Los nanomateriales fabricados se pueden encontrar en aplicaciones tan diversas como la electrónica, productos cosméticos, pinturas e incluso medicinas, pero sus efectos sobre el medio ambiente siguen siendo en gran parte desconocidos. En un nuevo estudio de laboratorio, Los científicos han descubierto que las ostras y los mejillones de agua salada absorben y retienen cantidades significativas de nanopartículas fabricadas a partir del agua de mar en grupos de la llamada "nieve marina".
“Los nanomateriales se utilizan en cantidades cada vez mayores, y es probable que se liberen en cantidades cada vez mayores al medio ambiente, incluido el océano, "Dice Evan Ward, profesor de ciencias marinas en el campus de Avery Point de la UConn. “A medida que desarrollamos estas tecnologías, tenemos que ser cautelosos, necesitamos saber adónde van las partículas, y necesitamos saber cómo afectan a los organismos marinos ".
Las nanopartículas son versiones diminutas de materiales comunes que tienen un diámetro de menos de 100 nanómetros, o alrededor de cuatro millonésimas de pulgada. Su pequeñez les confiere propiedades que las partículas de tamaño normal no tienen:por ejemplo, su gran superficie para su tamaño los hace más fuertes, encendedor, y más reflexivo, haciéndolos ideales para reforzar metales, aumentando el SPF en su protector solar, y producir pintura que mejore la eficiencia energética de su hogar.
Algunos científicos, sin embargo, les preocupa que estas mismas propiedades también puedan hacer que las nanopartículas fabricadas sean peligrosas. Cuando los productos se descomponen en los vertederos, las nanopartículas pueden arrastrarse al suelo, vías fluviales, y el oceano, potencialmente creando peligros para los animales y las plantas.
“Algunos materiales que uno asumiría que son seguros pueden de hecho causar daño a las células en su forma 'nano', —Dice Ward.
Ward estudia la fisiología ambiental de las ostras, mejillones, y sus familiares, que utilizan sus branquias como filtros especializados para absorber alimentos del agua del océano. Aunque las nanopartículas en sí mismas son demasiado pequeñas para ser capturadas en grandes cantidades, El estudio de Ward se centró en cómo la ecología de alimentación de los bivalvos afectaba su tasa de absorción.
"En nuestro estudio, tomamos en cuenta cómo es probable que las nanopartículas se entreguen a los animales en el entorno natural, " él dice. "Preguntamos, "¿Cuál es el entorno en el que estarán expuestos a estas partículas?"
Los materiales rara vez existen como partículas individuales en el océano, dice Ward; en lugar de, Las corrientes oceánicas unen partículas y materia orgánica pegajosa en agregados que los científicos llaman "nieve marina". Estos agregados luego se hunden hasta el fondo, donde los alimentadores de filtro como los bivalvos los ingieren.
En su papel publicado en Investigación ambiental marina , Ward y coautor Dustin Kach, un ex estudiante de posgrado de la UConn, utilizó agua de mar natural para producir nieve marina que contenía nanopartículas de poliestireno marcadas con fluorescencia. Luego expusieron ostras y mejillones recolectados del Long Island Sound a este agua de mar llena de nieve.
Los investigadores encontraron que las nanopartículas se absorbían en cantidades mucho mayores cuando los bivalvos estaban expuestos a la nieve marina. Pero también encontraron que cuando se filtra de la nieve marina, Las nanopartículas permanecieron en los cuerpos de los bivalvos durante mucho más tiempo de lo que se esperaría para los materiales no nutritivos:hasta tres días.
Ward sospecha que los animales están tratando las partículas como alimento, y están siendo absorbidos por sus células digestivas. Esto podría ser particularmente peligroso, él dice, ya que las pequeñas nanopartículas pueden eludir las defensas naturales de las células vivas.
"Debido a su gran superficie, Las nanopartículas fabricadas pueden quitar electrones de otros compuestos y crear radicales libres. " él dice. "Partículas como estas pueden causar estragos en las células".
Ward ve su trabajo como un primer paso para comprender los posibles problemas asociados con las nanopartículas fabricadas. Él enfatiza que se necesita más trabajo para determinar las cantidades de nanopartículas fabricadas en el agua de mar y sus niveles de toxicidad para los seres vivos.
"En este momento, existen pocas técnicas para identificar nanomateriales fabricados en el entorno natural porque son muy pequeños, " él dice. "Con estos estudios, Esperamos demostrar problemas potenciales para mantenernos al día con el uso de nanomateriales. Luego, cuando haya técnicas disponibles para probarlos en la naturaleza, estaremos preparados para decir si deberíamos preocuparnos o no ".