بررسی اثرات سوء نانو ذرات اکسید مس بر سلول ها و بافت های گیاه spirodela polyrrhiza

نانو مواد یک رده متنوع از مواد در مقیاس کوچک می¬باشند که اجزای ساختاری آنها حداقل در یک بعد کوچکتر از 100 نانومتر هستند. از ویژگی¬های نانو مواد می¬توان به ریز بودن اندازه ذرات، بالا بودن مساحت نسبی سطح و نیز تسریع تعامل میان نانو مواد و محیط زیستی که در آن قرار داده¬ شده ¬است اشاره کرد. این ویژگی¬ها باعث رفتار متفاوت نانو ذرات نسبت به ذرات بزرگتر از حد نانو می¬شوند. بدلیل استفاده گسترده در تولیدات مصرفی (محصولات آرایشی، خمیر دندان، ضدآفتاب، جوهر پرینتر، لاستیکها و...)، ممکن است نانو ذرات به محیط¬های آبی، خشکی و اتمسفری راه یابند. گیاهان موجوداتی هستند که در تمامی اکوسیستم ها پخش شده¬اند و از لحاظ آغازگر بودن در زنجیره غذایی و نیز جاذب و انباشت¬گر بودن مواد، مخصوصاً نانو ذرات، اهمیت اساسی دارند. با این حال مطالعات اندکی روی گیاهان عالی نسبت به جانوران در زمینه سمیت سلولی توسط نانو ذرات صورت گرفته¬است. در پژوهش حاضر، ابتدا نانو ذرات اکسید مس با روش سبز سونوشیمیایی سنتز شدند. با استفاده از طیف xrd و میکروسکوپ sem نانو ذرات سنتز شده تعیین ویژگی شدند. بر اساس طیف xrd میانگین اندازه کریستالی نانو ذرات 5 نانومتر بود و تصاویر sem نشان دادند که اندازه نانو ذرات بین 50 تا 60 نانومتر است. سپس ورود نانو ذرات به گیاه spirodela polyrrhiza و تغییرات بافتی ریشه با میکروسکوپ نوری و فلوئورسنس مورد بررسی قرار گرفت. نانو ذرات با مطالعات میکروسکوپ نوری مشاهده نشدند ولی چروکیدگی سلولها و کوچک شدن قطر ریشه مشاهده شد. با میکروسکوپ فلوئورسنس ورود نانو ذرات به داخل بافت ریشه بخوبی قابل مشاهده بود و نانو ذرات بصورت نقاط تیره در بافت فلوئورسنس دیده ¬شوند. سمیت سلولی با مطالعات استرئوسکوپی و سنجش برخی پارامترهای فیزیولوژی مورد بررسی قرار گرفت. بررسی تعداد فروند نسبی (تغییرات رشدی)، سنجش سه نوع آنزیم آنتی¬اکسیدانت و بررسی محتوی رنگیزه فتوسنتزی در گیاهان تیمار شده با غلظت¬های مختلف از نانو ذرات انجام شد. نتایج نشان داد که نانو ذرات اکسید مس باعث کاهش رشد گیاه مورد مطالعه شد که این میزان رشد با افزایش غلظت نسبت عکس نشان داد، بطوریکه گیاه s. polyrrhiza به غلظت¬های بیش از mg/l 5/0 حساس بود. سنجش میزان فعالیت آنزیم¬های آنتی¬اکسیدانی پراکسیداز، سوپراکسید دیسموتاز، کاتالاز نشان داد که تیمار نانو ذرات در گیاه مورد نظر باعث افزایش فعالیت هر سه آنزیم در مقایسه با نمونه شاهد شد. بررسی محتوی رنگیزه فتوسنتزی نیز مشخص کرد که میزان کلروفیل¬های a، b، a/b و کاروتنوئیدها در نمونه¬های تیمار شده در مقایسه با گیاهان شاهد کاهش داشته ¬است. از نتایج آزمایشات فوق مشخص گردید که نانو ذرات اکسید مس برای گونه s. polyrrhiza سمی می¬باشد.