Fitotoksičnost nanosrebra: mehanizmi akcije i interakcije u stanicama duhana – NanoPhytoTox

Voditelj projekta: Biljana Balen, Prirodoslovno-matematički fakultet Sveučilišta u Zagrebu

Razdoblje provedbe: 1.5.2016.-30.4.2020.

Sažetak istraživanja

Male dimenzije nanočestica (NPs), rezultiraju jedinstvenim kemijskim i fizikalnim značajkama, zbog čega se one proizvode u velikim količinama i koriste u različitim proizvodima. Zbog široke upotrebe nanosrebra (AgNPs), najzastupljenijeg nanomaterijala koji ima protubakterijska i protugljivična svojstva, raste zabrinutost glede mogućih štetnih učinaka na okoliš. Do sada je objavljeno nekoliko toksikoloških studija na česticama AgNP, no još uvijek je teško donijeti konačne zaključke o njihovoj toksičnosti. AgNPs su sklone (bio)transformaciji, koja mijenja njihova svojstva i još uvijek nije jasno potječe li toksičnost od samih nanočestica ili od otpuštenih iona Ag+. Biljke kao vitalan dio ekološkog sustava imaju važnu ulogu u transportu i bioakumulaciji toksičnih tvari u hranidbeni lanac. No, studije fitotoksičnosti AgNP su malobrojne i manjkave. Nadalje, nedostaju i podaci o učincima AgNPs na važne stanične procese. Stoga u ovom projektu želimo otkriti i objasniti toksične učinke nekoliko različitih tipova AgNPs na biljke, što će doprinijeti procjeni okolišnog rizika izlaganja nanosrebru. Kao modelni organizam predlažemo duhan, ekonomski važnu biljku često korištenu u istraživanjima abiotičkog stresa. Testirat ćemo AgNPs stabilizirane različitim omotačima, kako bi otkrili utječu li različite osobine ovih nanočestica na njihovu toksičnost. Kako bismo ustanovili potječe li toksičnost AgNPs od oslobođenih iona Ag+ ili od samih nanočestica, odredit ćemo stabilnost i biotransformaciju AgNPs i ustanoviti ulaze li nanočestice u biljno tkivo odnosno stanicu. Nadalje, utvrdit ćemo ulogu oksidacijskog stresa u mehanizmu toksičnosti nanosrebra te dolazi li tijekom izlaganja nanosrebru do promjene u sastavu proteina. Na temelju dobivenih rezultata definirat ćemo biomarkere fitotoksičnosti AgNPs koji bi se mogli koristiti u biomonitoringu okoliša. Dobiveni rezultati moći će se primijeniti za procjenu sigurnosti korištenja nanočestica srebra.