Nanoparticelle e lombrichi

Le NP sono piccoli pezzi di materiali con almeno una dimensione inferiore a 100 nanometri. Dispongono di aree molto grandi rispetto ai loro volumi, che le rende molto reattive rispetto alle ingombranti controparti degli stessi materiali. Anche le stesse qualità che le rendono così desiderabili per nuove applicazioni sollevano importanti questioni sulla reattività con le persone e l’ambiente.

Le NP in metallo stanno diventando sempre più comuni in numerosi prodotti e sono rilevate nell’ambiente. Il progetto NANO-ECOTOXICITY (“Ecotoxicity of metal nanoparticles in soils”), finanziato dall’UE, è stato avviato per studiare i problemi specifici della tossicità delle NP per gli organismi che vivono nel terreno, un argomento affrontato raramente.

I ricercatori hanno scelto due NP con diverse cinetiche di destinazione, l’ossido di zinco (ZnO) e l’argento (Ag). Hanno diversificato entrambi i tipi di terreno per valutare gli effetti del PH sulla tossicità, e il termpo di incubazione nel terreno (settimane - un anno) per valutare gli effetti dell’invecchiamento. Un organismo che vive nel terreno, il lombrico Eisenia andrei, è stato usato come caso di prova. Gli scienziati hanno studiato il tasso di accettazione e i percorsi, e hanno valutato la distribuzione interna e la speciazione tramite la valutazione del tessuto sezionato, nonché la crescita e la riproduzione.

La biodisponibilità e la tossicità dello ZnO sono state particolarmente influenzate dal pH del terreno in seguito agli effetti relativi sulle proprietà particellari e il destino. Cosa interessante, nonostante l’inferiore accumulo di Zn nei tessuti dei lombrichi esposti allo Zn ionico rispetto al nano ZnO, i lombrichi esposti allo Zn ionico hanno mostrato una maggiore tossicità. In caso di risultati simili, i lombrichi esposti a NP di Ag rivestito e non rivestito hanno accumulato Ag in concentrazioni tissutali superiori al peso corporeo di Ag critico stabilito per gli ioni di Ag, pur non soffrendo la stessa tossicità.

Per quanto riguarda i percorsi di esposizione, le NP vengono più facilmente ingerite che assorbite attraverso la pelle, essendo forme ioniche di elementi traccia. Infine, la tossicità associata alle NP di Ag è aumentata con il tempo di incubazione nel terreno di oltre un anno, suggerendo che i test standard con durata di esposizione di quattro settimane potrebbero non riflettere precisamente il rischio delle NP.

Le NP vengono usate sempre di più nei prodotti e sono quindi sempre più presenti nell’ambiente. NANO-ECOTOXICITY ha affrontato un aspetto importante ma trascurato della tossicità del terreno, con gli studi degli effetti delle NP sui lombrichi. I risultati daranno un forte input alla standardizzazione dei test per una valutazione totale del rischio e della tossicità delle NP.