Prueban que las plantas absorben microplásticos a través de sus raíces

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Grupo de brotes verdes de plantas creciendo
Foto: Shimul Nath, en Pixabay

Así les afectan, según las revelaciones de uno de los primeros estudios de nanoplásticos en plantas terrestres.

«Nuestros hallazgos proporcionan evidencia directa de que los nanoplásticos pueden acumularse en las plantas, dependiendo de su carga superficial. La acumulación de nanoplásticos en las plantas puede tener efectos ecológicos directos e implicaciones para la sostenibilidad agrícola y la seguridad alimentaria». Así lo explica Baoshan Xing, de la Universidad de Massachusetts Amherst.

Si bien es más abundante la investigación de micro y nanoplásticos en ambientes marinos, el equipo de investigadores del que Xing forma parte ha analizado el comportamiento de los nanoplásticos en los ambientes terrestres, especialmente en los suelos agrícolas. Sus resultados, fruto de un estudio que ha usado como la planta modelo de laboratorio comúnmente utilizada Arabidopsis thaliana, se han conocido en julio de 2020.

Análisis desde la raíz hasta el brote

Xing subraya que el uso global generalizado y la persistencia en el medio ambiente dan como resultado una cantidad «enorme» de desechos plásticos. «Nuestros experimentos nos han dado evidencia de la absorción y acumulación de nanoplásticos en plantas en el laboratorio a nivel tisular y molecular utilizando enfoques microscópicos, moleculares y genéticos. Hemos demostrado esto desde la raíz hasta el brote». Los detalles se publican en Nature Nanotechnology.

Xing señala que las partículas nanoplásticas pueden ser tan pequeñas como una proteína o un virus. La intemperie y la degradación cambian las propiedades físicas y químicas del plástico e imparte cargas superficiales, por lo que las partículas ambientales son diferentes de los inmaculados nanoplásticos de poliestireno que a menudo se usan en el laboratorio. «Es por eso que sintetizamos nanoplásticos de poliestireno con cargas superficiales positivas o negativas para usar en nuestros experimentos».

Los plásticos afectaban al crecimiento de las plantas

Un equipo en la Universidad de Shandong dirigido por Xian-Zheng Yuan y Shu-Guang Wang realizó los experimentos. Por otro lado, el equipoi de Xing diseñó el estudio e interpretó y evaluó los resultados que hemos conocido.

Se cultivaron plantas Arabidopsis en un suelo con mezcla de nanoplásticos marcados con fluorescencias diferentes, evaluando los pesos de las plantas, la altura, el contenido de clorofila y crecimiento de las raíces. Después de siete semanas, observaron que la biomasa y la altura de la planta eran más bajas en las plantas expuestas a nanoplásticos que en los controles, por ejemplo.

«Los nanoplásticos redujeron la biomasa total de las plantas modelo», agrega Xing. !Eran más pequeños y las raíces eran mucho más cortas. Si reduce la biomasa, no es bueno para la planta, el rendimiento es bajo y el valor nutricional de los cultivos puede verse comprometido».

Preocupaciones sobre seguridad de cultivos

«Descubrimos que las partículas cargadas positivamente no se absorbieron tanto, pero son más dañinas para la planta. No sabemos exactamente por qué, pero es probable que los nanoplásticos cargados positivamente interactúen más con el agua, los nutrientes y las raíces, y desencadenan diferentes conjuntos de expresiones genéticas. Eso necesita ser explorado más a fondo en plantas de cultivo en el medio ambiente. Hasta entonces, no sabemos cómo puede afectar el rendimiento de los cultivos y la seguridad de los cultivos alimentarios», explican.

El equipo también analizó las plántulas (embriones nacientes) para investigar la sensibilidad de las raíces a los nanoplásticos cargados. Expuestos durante 10 días, el crecimiento de las plántulas se inhibió en comparación con el de las plántulas de control. «Independientemente de la carga superficial, la planta Arabidopsis podía absorber y transportar nanoplásticos con tamaños de menos de 200 nm», indican.

Referencia bibliográfica

Differentially charged nanoplastics demonstrate distinct accumulation in Arabidopsis thaliana. Autores: Sun, X., Yuan, X., Jia, Y. et al. Publicación: Nature Nanotechnology. Julio 2020.

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