Nanoplastik terakumulasi dalam jaringan tanaman darat – Sains Terkini

Ketika kekhawatiran tumbuh di kalangan pecinta lingkungan dan konsumen tentang mikro dan nanoplastik di lautan dan makanan laut, mereka semakin banyak dipelajari di lingkungan laut, kata Baoshan Xing di University of Massachusetts Amherst dan rekan di China. Tapi "sedikit yang diketahui tentang perilaku nanoplastik di lingkungan darat, terutama tanah pertanian," tambah mereka.

Xing, seorang ilmuwan lingkungan di Stockbridge School of Agriculture UMass Amherst, dan kolaborator di Universitas Shandong, Cina, menunjukkan bahwa sampai sekarang, tidak ada bukti langsung bahwa nanoplastik diinternalisasi oleh tanaman terestrial.


Mereka menyatakan, "Temuan kami memberikan bukti langsung bahwa nanoplastik dapat terakumulasi dalam tanaman, tergantung pada muatan permukaannya. Akumulasi tanaman nanoplastik dapat memiliki efek ekologis langsung dan implikasi bagi keberlanjutan pertanian dan keamanan pangan." Baik nanoplastik bermuatan positif dan negatif menumpuk di pabrik model laboratorium yang biasa digunakan, Arabidopsis thaliana.

Xing menambahkan bahwa penggunaan global dan kegigihan yang meluas di lingkungan menghasilkan sejumlah besar "sampah plastik". Dia mengatakan, "Eksperimen kami telah memberi kami bukti penyerapan dan akumulasi nanoplastik pada tanaman di laboratorium pada tingkat jaringan dan molekuler menggunakan pendekatan mikroskopis, molekuler dan genetik. Kami telah menunjukkan ini dari akar ke tunas." Detail ada di Nanoteknologi Alam minggu ini.

Xing menunjukkan bahwa partikel nanoplastik bisa sekecil protein atau virus. Pelapukan dan degradasi mengubah sifat fisik dan kimia plastik dan memberikan muatan permukaan, sehingga partikel lingkungan berbeda dari nanoplastik polistiren murni yang sering digunakan di laboratorium. "Inilah sebabnya kami mensintesis nanoplastik polistiren dengan muatan permukaan positif atau negatif untuk digunakan dalam percobaan kami."

Dia membantu merancang penelitian, menafsirkan hasil, mengevaluasi dan merevisi naskah sementara tim besar di Universitas Shandong yang dipimpin oleh Xian-Zheng Yuan dan Shu-Guang Wang melakukan percobaan.

Mereka menumbuhkan tanaman Arabidopsis di tanah dicampur dengan nanoplastik berlabel berbeda bermuatan untuk menilai bobot tanaman, tinggi, kandungan klorofil dan pertumbuhan akar. Setelah tujuh minggu, mereka mengamati bahwa biomassa dan ketinggian tanaman lebih rendah pada tanaman yang terpapar nanoplastik daripada kontrol, misalnya.

"Nanoplastik mengurangi total biomassa tanaman model," tambah Xing. "Mereka lebih kecil dan akarnya jauh lebih pendek. Jika Anda mengurangi biomassa, itu tidak baik untuk tanaman, hasil panen turun dan nilai gizi tanaman mungkin terganggu."


Dia menambahkan, "Kami menemukan bahwa partikel bermuatan positif tidak diambil begitu banyak, tetapi mereka lebih berbahaya bagi tanaman. Kami tidak tahu persis mengapa, tetapi kemungkinan bahwa nanoplastik bermuatan positif berinteraksi lebih banyak dengan air, nutrisi dan akar, dan memicu serangkaian ekspresi gen yang berbeda. Itu perlu dieksplorasi lebih lanjut pada tanaman tanaman di lingkungan. Sampai saat itu, kita tidak tahu bagaimana hal itu dapat mempengaruhi hasil panen dan keamanan tanaman pangan. "

Tim juga menganalisis bibit untuk menyelidiki sensitivitas akar terhadap nanoplastik yang diisi. Terkena selama 10 hari, pertumbuhan bibit terhambat dibandingkan dengan benih kontrol. Untuk mengidentifikasi mekanisme molekuler yang bertanggung jawab, para peneliti menggunakan analisis transkriptik RNA-Seq tentang akar dan tunas, kemudian memverifikasi hasil dengan uji PCR kuantitatif pada tiga gen akar dan empat gen tunas.

"Terlepas dari biaya permukaan, Arabidopsis dapat mengambil dan mengangkut nanoplastik dengan ukuran kurang dari 200 nm," tulis mereka. Lebih lanjut, "Dalam penelitian ini, kami terutama menunjukkan bahwa jalur pengambilan dan transportasi nanoplastik dalam jaringan akar berbeda antara nanoplastik yang berbeda daya."

You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.