Наночастицы вредят водорослям

Серебряные наночастицы подавляют фотосинтез у некоторых микроскопических водорослей.

Мы часто слышим про наночастицы: их используют как против бактерий, так и против злокачественных клеток, они заживляют раны и защищают зубы от кариеса. Как видим, диапазон применения наночастиц необычайно широк, и это мы ещё не вспоминали про химию и создание новых материалов. Но использованные наночастицы куда-то деваются, точнее, не куда-то, а в окружающую среду. Учитывая их разнообразные необычные свойства, могут ли они быть экологически опасны?

Исследователи из Женевского университета и Калифорнийского университета в Санта-Барбаре пишут в Scientific Reports, что наночастицы из серебра плохо сказываются на микроскопических водорослях Poterioochromonas malhamensis. Когда водоросли обрабатывали наносеребром, у них нарушался метаболизм аминокислот, нуклеотидов и жирных кислот. Аминокислоты нужны для белков, нуклеотиды – для нуклеиновых кислот ДНК и РНК, без жирных кислот не будет мембран. То есть наночастицы должны были в итоге почувствовать все молекулярно-биохимические процессы в клетке.

Токсичный эффект оказывали ионы серебра, которые эти водоросли заглатывали вместе с какой-то органикой из внешней среды (P. malhamensis умеют фотосинтезировать, но вдобавок поглощают и готовые органические вещества извне). У водорослей, набравшихся серебряных ионов, внутренние мембраны становились слишком проницаемыми, усиливался окислительный стресс, и, как следствие, замедлялся фотосинтез – водоросли начинали выделять меньше кислорода. Известно, что фитопланктон, то есть морские микроскопические водоросли и простейшие, способные к фотосинтезу – главные поставщики кислорода в атмосферу. Впрочем, пока неясно, действуют ли серебряные наночастицы подобным образом и на другие водоросли тоже. Также пока неизвестно, действительно ли уровень наночастиц в окружающей среде представляет опасность.

С другой стороны, именно наночастицы из серебра из-за их антибактериальных свойств используют чрезвычайно интенсивно: они есть и в косметических средствах, и в текстильных изделиях, их применяют и  в сельском хозяйстве, и в пищевой промышленности, и в медицине. И это далеко не первая работа, в которой речь идёт о потенциальной экологической опасности наночастиц: мы уже писали, что, по крайней мере, некоторые наночастицы вполне могут накапливаться до токсических значений, и что серебряные наночастицы вредят не только вредным бактериям, но и полезным, которые снабжают почву соединениями азота.