CeO₂-nanodeeltjes: een tweesnijdend zwaard voor het leven van algen in het water

Een nieuwe studie onthult significante veranderingen in groei, fotosynthetische activiteit en genexpressie van zoetwateralgen door ceriumoxide nanodeeltjes. Dit onderzoek benadrukt de complexe interacties tussen deze microscopische verontreinigende stoffen en belangrijke aquatische producenten, en biedt essentiële inzichten in de ecologische impact van nanomateriaalvervuiling.

Naarmate de nanotechnologie vordert, heeft het alomtegenwoordige gebruik van ceriumoxide-nanodeeltjes in verschillende industriële toepassingen geleid tot hun frequente verspreiding in aquatische omgevingen. Deze deeltjes zijn een routinematig element geworden van industrieel afval, dat in contact komt met vitale aquatische organismen zoals algen.

Er is steeds meer bezorgdheid over de effecten van deze nanodeeltjes op de gezondheid van het water en de stabiliteit van ecosystemen. Daarom is er dringend uitgebreid onderzoek nodig om de bedreigingen voor het milieu die deze nanodeeltjes vormen, aan te pakken.

De studiegepubliceerd in het tijdschrift Eco-milieu en gezondheidwerd uitgevoerd door een team van het State Key Laboratory of Biocontrol en het Guangdong Provincial Key Laboratory of Plant Resources op de campus van de Sun Yat-sen-universiteit in Shenzhen.

Aangezien de blootstellingsperiode van nanodeeltjes nauw verbonden is met de fysiologische ritmes van de blootgestelde organismen, heeft dit onderzoek de effecten van CeO onderzocht₂ nanodeeltjes op Chlorella vulgaris in enkele en herhaalde sessies. Resultaten geven aan dat herhaalde blootstellingen de fotosynthetische pigmentinhoud en oxidatieve stressniveaus van de algen aanzienlijk verhogen, wat duidt op een geïntensiveerde reactie op omgevingsstressoren.

Bovendien verminderden deze blootstellingen de fotosynthetische efficiëntie en de biomassa, wat een negatief effect had op de gezondheid en groei van de alg. Analyse van genexpressie toonde een significante opregulatie in fotosynthesegerelateerde genen, wat duidt op een adaptieve respons op door nanodeeltjes geïnduceerde stress. De bevindingen benadrukken de complexe effecten van nanodeeltjes op het waterleven, en benadrukken de potentiële ecologische gevolgen op de lange termijn van herhaalde blootstelling aan nanodeeltjes.

Professor Huang, de hoofdonderzoeker van dit project, stelt: “Deze studie onderstreept de potentiële gevaren van herhaalde blootstelling van nanodeeltjes aan algen, en benadrukt het belang van het evalueren van nanomaterialenrisico’s in werkelijke omgevingen. Onze bevindingen leggen een wetenschappelijke basis voor het beperken van potentiële ecologische risico’s die verband houden met nanomaterialen.”

Inzicht in de impact van herhaalde CeO₂ blootstelling aan nanodeeltjes op algenfotosynthese en -groei is cruciaal voor het beoordelen van de milieurisico’s die deze materialen met zich meebrengen. Deze kennis kan helpen bij het ontwikkelen van veiligere nanotechnologietoepassingen en het informeren van milieubeleid, zodat de vooruitgang van nanotechnologieën aansluit bij milieubeschermingsdoelen.