بررسی امکان جذب نانوذرات دی اکسید تیتانیوم توسط گیاه آبزی spirodela polyrrhiza و اثر آن بر تعدادی از شاخص های فیزیولوژیک

نانوذرات توده های اتمی یا مولکولی هستند که اندازه ی 1 تا 100 نانومتر در تمام ابعاد دارند. اندازه ی کوچک و سطح زیاد این ذرات، نسبت سطح به حجم بالایی را فراهم می کند که منجر به ویژگی های الکتریکی، نوری و واکنشی خاص آن¬ها می شود. ویژگی های واکنشی و خصوصیات سطحی آن¬ها باعث می شوند این ذرات قابلیت عبور از غشاهای سلول ها را پیدا کنند. بنابراین نانوذرات از طریق تعامل با گیاهان و جانوران در محیط زیست، بر سلامت آن ها و در نهایت سلامت انسان اثر می¬گذارند. در بین نانوذرات، نانوذرات دی¬اکسید تیتانیوم (tio2) به¬دلیل کاربرد فراوان در صنعت، یکی از بیشترین نانوذرات تولید شده در جهان است. بنابراین به دلیل گسترش ورود آن به محیط¬زیست به¬ویژه اکوسیستم های آبی و تاثیر بر آبزیان، در پژوهش حاضر سمیت نانوذرات millennium tio2 pc-500روی گونه ی گیاهی spirodela polyrrhiza بررسی شده است. مشخصات این نانوذرات با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem)، آنالیز تفرق اشعه ی x (xrd) و روش bet)) brunauer–emmett–tellerتعیین گردید. طبق نتایج به دست آمده ساختار بلوری نانوذرات استفاده شده در پژوهش حاضر از نوع آناتاز با متوسط اندازه بلوری 8 نانومتر بود و مساحت سطحی این نانوذرات m2 g-1 306 بود. اندازه در گیاهان، تحت تاثیر نانومواد تنش اکسیداتیو ایجاد می¬شود که منجر به تولید گونه های فعال اکسیژن (ros) می¬گردد. به منظور بررسی اثر نانوذرات tio2 روی گونه¬ی گیاهی spirodela polyrrhiza، سنجش آنزیم های آنتی اکسیدان از جمله آنزیم¬های کاتالاز (cat)، سوپراکسید دیسموتاز (sod) و پراکسیداز (pod) و همچنین سنجش رنگیزه¬های فتوسنتزی و شمارش تعداد فروند نسبی ((rfn، به¬عنوان شاخص¬های فیزیولوژیک، انجام گرفت. با تهیه¬ی تصاویر میکروسکوپ فلورسنس از ریشه¬های گیاهان تحت تیمار، ورود نانوذرات به گیاه ثابت شد. بعد از تیمار گیاهان با نانوذرات، rfn، محتوای رنگیزه¬های فتوسنتزی و فعالیت آنزیم پراکسیداز کاهش یافتند. با این حال فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز افزایش یافت و فعالیت آنزیم کاتالاز تفاوت معنا¬داری در مقایسه با گیاهان شاهد نشان نداد. افزایش فعالیت sod، با افزایش غلظت نانوذرات، می¬تواند به عنوان راه-اندازی سیستم آنتی¬اکسیدان برای پاکسازی rosهای تولید شده در اثر ورود نانوذرات به سلول توضیح داده شود. کاهش فعالیت pod می¬تواند به اثر مستقیم این ذرات در ساختار مولکولی این آنزیم یا آسیب ناشی از ros به سیستم دفاعی گیاه نسبت داده شود. بنابراین به بررسی¬های بیشتر جهت ارزیابی علت کاهش فعالیت این آنزیم نیاز است.