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Los nanoplásticos obtenidos a partir de desechos plásticos se acumulan cada vez más en las tierras agrícolas. La absorción y depósito de partículas de plástico por parte de las plantas contamina el suministro de alimentos y plantea problemas imprevistos para la salud humana. Sin embargo, los efectos de los nanoplásticos en los cultivos que crecen en suelos contaminados aún son relativamente desconocidos.
![¿Cómo afecta la acumulación de nanoplásticos al grano?](https://d1otjdv2bf0507.cloudfront.net/images/news/ImageForNews_39816_16662030495649423.jpg)
Estudio: evidencia y efectos de la acumulación de nanoplásticos en cereales. Crédito: Photohipster/Shutterstock.com
Un estudio reciente publicado en la revista Advanced Science aborda este problema al examinar el transporte de nanoplásticos de poliestireno (PS-NP) en varios cultivos como el maní y el arroz. Esta importante investigación también examina la influencia de los nanoplásticos en la productividad y el valor nutricional del grano.
Nanoplásticos de poliestireno: descripción general y preocupaciones ambientales
La fabricación de plástico ha crecido constantemente durante los últimos 30 años, con una producción anual que superó los 360 millones de toneladas en 2018. El poliestireno (PS), que tiene altos niveles de componentes volátiles, se ha convertido en una sustancia plástica tóxica y prominente.
Los desechos plásticos grandes se pueden descomponer en microplásticos (100 nanómetros – 5 milímetros) y luego descomponerse en nanoplásticos (<100 nanómetros) debido al calentamiento global, la radiación ultravioleta y la lenta degradación microbiana. Esta cantidad creciente de desechos nanoplásticos contamina continuamente los océanos, los ríos y las tierras de cultivo.
Los nanoplásticos se han identificado como importantes contaminantes marinos, y se estima que cientos de miles de toneladas flotan en las superficies de los principales ecosistemas marinos. Sin embargo, investigaciones recientes también han mostrado contaminación por nanoplásticos en cuerpos de agua dulce y varios hábitats terrestres.
Además, debido a la diversidad de partículas plásticas inorgánicas, los nanoplásticos pueden formar homo y heteroagregados. Estos agregados nanoplásticos invaden las células de los organismos marinos y terrestres e inducen citotoxicidad, estrés oxidativo, irritación y alteraciones neoplásicas en el metabolismo y el balance energético.
Efectos de los nanoplásticos en cultivos y plantas terrestres
Los cultivos, que son partes esenciales de la cadena de suministro de alimentos, pueden absorber y retener nanopartículas dañinas del medio ambiente. Sin embargo, los hábitats terrestres han recibido recientemente un interés de investigación significativamente menor que sus equivalentes acuáticos en términos de toxicidad nanoplástica.
Algunas investigaciones han demostrado que los nanoplásticos pueden penetrar las raíces de las plantas y llegar a las hojas. Los nanoplásticos de poliestireno (PS-NP) pueden ingresar a las células vegetales a través de grietas en las plantas de trigo y lechuga. Además, los nanoplásticos cargados tienen el potencial de agregarse e impedir significativamente el desarrollo y la reproducción de una amplia variedad de plantas terrestres.
El consumo de cereales contaminados con nanoplásticos también puede poner en peligro la salud humana. Aunque estudios recientes han evaluado la entrada, distribución y citotoxicidad de los nanoplásticos en los cultivos, se sabe poco sobre el depósito y las actividades de los nanoplásticos en las semillas, que son el componente vivo básico de la biosfera en el nivel nutricional inferior de la cadena alimentaria.
Aspectos destacados y desarrollos clave del estudio actual
La investigación actual intentó determinar si los nanoplásticos podrían migrar a los granos de grano en el suelo. El arroz y el maní fueron elegidos como modelos de cultivo porque sus semillas se desarrollan en el suelo y bajo tierra, respectivamente.
Un cultivo socioeconómico vital, el arroz es el alimento básico de más de la mitad de la población mundial. Además, los cacahuetes son una buena fuente de proteínas y ácidos grasos (FA), que solo superan a la soja en cantidad y valor nutricional.
El tratamiento de estas plantas con nanoplásticos de poliestireno (PS-NP) aumentó la cantidad de cáscaras vacías de granos de arroz en un 35,45 %, lo que resultó en una reducción del 3,02 % en la tasa de formación de semillas de arroz y una reducción del 3,45 % en el peso promedio de las semillas, liderado por los cacahuates. Además, los PS-NP perjudicaron la calidad nutricional de los cultivos de arroz y maní al reducir los niveles de minerales esenciales, aminoácidos y ácidos grasos insaturados.
Los investigadores de este trabajo demostraron por primera vez que los nanoplásticos pueden acumularse en semillas de arroz y maní. De manera similar, los nanoplásticos tuvieron un efecto adverso significativo en la calidad del grano. Estos resultados sugieren que el uso de artículos de plástico en la agricultura tiene impactos negativos en la seguridad alimentaria a lo largo de la cadena alimentaria.
perspectiva del futuro
Dado su uso generalizado, la investigación futura debería abordar los posibles impactos ambientales de los nanoplásticos, que pueden afectar la producción agrícola y el suministro de nutrientes.
Estudios relevantes han demostrado que las PS-NP tienen una alta relación superficie-volumen y naturaleza hidrofílica y podrían actuar como transportadores de diversos contaminantes ambientales, como insecticidas, herbicidas y sustancias tóxicas, que pueden permitir que los contaminantes se acumulen en los cultivos.
Como resultado, la incorporación de nanoplásticos en los cultivos puede presentar peligros adicionales que son más peligrosos para la salud pública que los propios nanoplásticos.
Los experimentos de este trabajo utilizaron PS-NP para estudiar la absorción de nanoplásticos y sus efectos en los granos de cereales. Sin embargo, existen diferentes tipos de nanoplásticos en la atmósfera, y los nanoplásticos de otras sustancias pueden tener diferentes efectos en los cultivos. Por lo tanto, futuros estudios deberían investigar el uso de nanoplásticos hechos de diferentes materiales.
Relación
Jiang, M. et al. (2022). Evidencia y efectos de la acumulación de nanoplásticos en cereales. ciencia avanzada. Disponible en: https://doi.org/10.1002/advs.202202336
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