식량 작물에 대한 나노 입자 '위험'

작은 "나노 입자 (nanoparticles)"형태로 널리 사용되는 한 쌍의 화학 물질이 작물 전체에 퍼지거나 성장과 토양 비옥도에 영향을 미치는 것으로 나타났습니다.

나노 입자의 사용이 증가하고 있지만 환경 영향은 잘 알려져 있지 않습니다.

PNAS에 발표 된 보고서는 나노 입자가 배기 가스에 존재하는 일부 비료 악영향 콩의 성장과 주변 토양에 영향을 미치는 것을 알 수있다.

나노 입자는 식물이 성장에 의존하는 박테리아에 해를 끼쳤다.

나노 입자는 100 나노 미터 (nm) 미만의 하나 이상의 직경을 갖는 입자로 정의된다. 나노 미터는 크기 스펙트럼의 미세한 끝에 존재하는 길이 측정입니다. 백만 나노 미터를 1 밀리미터에 맞출 수 있습니다.

나노 입자-이 컴퓨터에서 생성 된 이미지에 설명되어 있음-크기는 백만 분의 1 밀리미터입니다.

나노 물질 (나노 물질이라고도 함)은 화장품, 물질 코팅 및 연료 첨가제와 같은 다양한 응용 분야에서 사용하기 위해 제조됩니다. 약물 전달 및 방출과 같은 의료 응용 분야에서 사용하기 위해 점점 더 연구되고 있습니다.

많은 영향이 잘 문서화되어 있지만 일부 작용 메커니즘은 완전히 이해되지 않았습니다. 광범위한 장기 나노 입자 사용이 환경으로 "들어 들어"식물이나 동물, 심지어 인간의 건강에 예기치 않은 영향을 촉발시킬 수 있다는 우려가 제기되었습니다.

현재 연구에서 캘리포니아 대학 (University of California)의 Patricia Holden 교수 가 이끄는 팀 은 콩의 성장에 미치는 영향에 대해 일반적으로 사용되는 두 개의 나노 입자의 효과를 테스트했습니다.

대두는 상업적으로 매우 중요한 작물입니다. 전 세계적으로 다섯 번째로 큰 작물이며 두부와 같은 식용유 및 식물성 단백질의 가장 큰 생산자입니다.

연구진은 산화 아연과 산화 세륨 나노 입자의 효과에 초점을 맞추었다. 산화 아연은 화장품의 일반적인 구성 요소이며 결국 하수 처리에 의해 생성되는 고형 폐기물의 오염물로 끝납니다. 이 폐기물은 유기 비료로 널리 사용됩니다.

산화 세륨은 일부 디젤 연료에서 연소를 개선하고 미립자 배출을 줄이기 위해 사용됩니다.

Environmental Science and Technology 의 이전 보고서 는 식물이 토양없이 수경법으로 재배 될 때 동일한 나노 입자가 대두에 미치는 영향을 연구했지만 새로운 논문의 연구팀은 더 자연적인 조건에서 재배 된 대두를 분석하는 것이 더 낫다고 제안했다.

콩의 뿌리에 사는 박테리아는 필수 영양소를 제공합니다

그들은 증가하는 양의 나노 입자가 존재하는 온실에서 콩을 재배하여 식물의 성장을 모니터링합니다. 또한, 식물의 다른 부분에있는 나노 입자의 축적 또한 조사되었다.

산화 아연 나노 입자의 존재 하에서 자란 식물은 실제로 나노 입자가없는 상태에서 자라는 대조 식물보다 약간 더 잘 자랐다. 그러나 아연은 잎과 콩을 포함한 식물의 식용 부분에 쌓였습니다.

아연 자체는 중요한식이 보충제이며 아연 결핍은 개발 도상국의 공중 보건에 큰 관심사이지만 산화 아연 나노 입자는 실험실에서 성장한 포유류 세포에 독성이있는 것으로 나타났습니다.

그러나 인간에 대한 영향을 충분히 조사해야하며 연구자들은 실험에서 비교적 낮은 수준의 산화 아연을 사용했다.

대두 성장은 식물이 높은 수준의 산화 세륨 나노 입자의 존재 하에서 재배 될 때 현저하게 둔화되었다.

세륨은 식물의 뿌리에 들어갈 수있었습니다. 콩은 콩과 식물이라고 불리는 식물 그룹의 구성원입니다. 이 식물의 뿌리는 대기 질소를 식물이 성장에 사용할 수있는 형태 (소위 질소 고정)로 바꾸는 박테리아를 호스트합니다.

세륨 나노 입자는 박테리아가 질소를 고정시키는 능력을 완전히 억제하는 것으로 보였다.

스코틀랜드의 Heriot-Watt University의 Vicki Stone 교수 는 나노 입자의 광범위한 독성에 대해 다음과 같이 말했다. "나노 물질은 '똑같이 위험하지'거나 반대로 '똑같이 안전하지'않다.

"효과는 물리적 및 화학적 특성에 의존하는 것으로 보인다. 이것은 과학자들이 더 나은 이해를 목표로하고있어 미래에 이러한 특성에 기초하여 독성 또는 안전성을 예측할 수있다."

저자들은 토양에 제조 된 나노 물질의 축적이 토양 기반 작물 품질과 수율을 떨어 뜨릴 수 있고 합성 비료의 더 많은 사용이 필요할 수 있다고 결론 지었다.