En experimentos que imitan un entorno natural, Los investigadores de la Universidad de Duke han demostrado que las nanopartículas de plata que se utilizan en muchos productos de consumo pueden tener un efecto adverso en las plantas y los microorganismos.

Cincuenta días después de que los científicos aplicaron una sola dosis baja de nanopartículas de plata, los entornos experimentales produjeron alrededor de un tercio menos de biomasa en algunas plantas y microbios.

Estos hallazgos preliminares son importantes, los investigadores dijeron, porque se sabe poco sobre los efectos ambientales de las nanopartículas de plata, que se encuentran en los textiles, ropa, juguetes y chupetes para niños, desinfectantes y dentífricos.

"Nadie sabe realmente cuáles son los efectos de estas partículas en el medio ambiente, "dijo Benjamin Colman, becario postdoctoral en el departamento de biología de Duke y miembro del Centro para las Implicaciones Ambientales de la Nanotecnología (CEINT).

"Estamos tratando de obtener datos que puedan usarse para ayudar a los reguladores a determinar los riesgos para el medio ambiente derivados de la exposición a nanopartículas de plata". "Dijo Colman. La investigación de CEINT está financiada por la National Science Foundation y la Agencia de Protección Ambiental

Estudios anteriores han involucrado altas concentraciones de nanopartículas en un entorno de laboratorio, que señalan los investigadores, no representa las condiciones del "mundo real".

"Los resultados de los estudios de laboratorio son difíciles de extrapolar a los ecosistemas, donde las exposiciones probablemente serán a bajas concentraciones y hay una diversidad de organismos, "Dijo Colman.

Las nanopartículas de plata se utilizan en productos de consumo porque pueden matar bacterias, inhibiendo los olores no deseados. Funcionan a través de una variedad de mecanismos, incluida la generación de radicales libres de oxígeno que pueden dañar el ADN de las membranas microbianas sin dañar las células humanas.

La principal vía por la que estas partículas ingresan al medio ambiente es como subproducto de las plantas de tratamiento de aguas residuales. Las nanopartículas son demasiado pequeñas para filtrarlas, por lo que ellos y otros materiales terminan en los lodos de tratamiento de aguas residuales resultantes, "que luego se esparce sobre la superficie de la tierra como fertilizante.

Para sus estudios, los investigadores crearon mesocosmos, que son pequeños, estructuras hechas por el hombre que contienen diferentes plantas y microorganismos destinados a representar el medio ambiente. Aplicaron lodos con bajas dosis de nanopartículas de plata en algunos de los mesocosmos, luego comparó plantas y microorganismos de mesocosmos tratados y no tratados después de 50 días.

El estudio apareció en línea el 27 de febrero en la revista Más uno .

Los investigadores encontraron que una de las plantas estudiadas, una hierba anual común conocida como Microstegium vimeneum, tenía un 32 por ciento menos de biomasa en los mesocosmos tratados con las nanopartículas. Los microbios también se vieron afectados por las nanopartículas, Dijo Colman. Una enzima asociada con ayudar a los microbios a lidiar con el estrés externo fue 52 por ciento menos activa, mientras que otra enzima que ayuda a regular los procesos dentro de la célula fue un 27 por ciento menos activa. La biomasa general de los microbios también fue un 35 por ciento menor, él dijo.

"Nuestros estudios de campo muestran respuestas adversas de plantas y microorganismos después de una sola dosis baja de nanopartículas de plata aplicadas por un biosólido de aguas residuales, "Colman dijo." Se estima que el 60 por ciento del promedio de 5.6 millones de toneladas de biosólidos producidos cada año se aplica a la tierra por varias razones, y esta práctica representa una ruta importante y poco estudiada de exposición de los ecosistemas naturales a las nanopartículas diseñadas ".

"Nuestros resultados muestran que las nanopartículas de plata en los biosólidos, añadido a las concentraciones que cabría esperar, causó impactos a nivel de ecosistema, "Dijo Colman." Específicamente, las nanopartículas condujeron a un aumento de los flujos de óxido nitroso, cambios en la composición de la comunidad microbiana, biomasa, y actividad enzimática extracelular, así como los efectos específicos de cada especie en la vegetación sobre el suelo ".

Los investigadores planean continuar estudiando los efectos a largo plazo de las nanopartículas de plata y examinar otra nanopartícula ubicua:el dióxido de titanio.