Usporedba toksičnoga djelovanja nanočestica i ionskoga srebra na vodenu leću (Lemna minor L.)

disertacija

• Naslov (engleski): Comparison of nanosilver and ionic silver toxicity in duckweed (Lemna minor L.)
• Autor: Katarina Glavaš Ljubimir
• Mentor: Sandra Radić Brkanac (mentor)
• Član povjerenstva: Biljana Balen (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Nada Oršolić (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Prirodoslovno-matematički fakultet; (Biološki odsjek); Zagreb
• Datum i država obrane: 2022-02-04, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: PRIRODNE ZNANOSTI; Biologija
• Univerzalna decimalna klasifikacija (UDC): 57 - Biološke znanosti. Fizička antropologija. Bioraznolikost

Sažetak

Kontinuirana proizvodnja i upotreba nanočestica rezultira njihovim značajnim otpuštanjem u okoliš.
Zahvaljujući svojim antibakterijskim svojstvima, nanočestice srebra (nAg) spadaju u najčešće korištene
nanočestice u proizvodima široke potrošnje. Otpuštanjem nAg u vodeni okoliš, može doći do njihove
akumulacije u vodenim biljkama i daljnjeg prijenosa kroz hranidbeni lanac. Cilj ovog istraživanja bio je
procijeniti i usporediti toksičnost nAg i AgNO3 (ionsko srebro; iAg) na vodenu leću Lemna minor u
rasponu koncentracija 0,5-25 mg/L. U tu svrhu nAg su karakterizirane, mjereno je nakupljanje Ag u biljci,
stopa rasta, fluorescencija klorofila a, sadržaj fotosintetskih pigmenata te niz pokazatelja oksidacijskog
stresa. Akumulacija Ag bila je višestruko veća u vodenoj leći izloženoj iAg nego u onoj izloženoj nAg.
Smanjenje stope rasta, funkcionalnosti fotosustava II i sadržaja fotosintetskih pigmenata zabilježeno je
u odgovoru na oba oblika Ag, no posebno pod utjecajem iAg. Sadržaj reaktivnih oblika kisika bio je
povećan pod utjecajem oba oblika Ag, no iAg je uzrokovao znatnu veću razinu lipidne peroksidacije u
vodenoj leći nego nAg. Aktivnost mjerenih antioksidacijskih enzima uglavnom je bila povećana pod
utjecajem nAg te inhibirana pod utjecajem iAg, dok je sadržaj glutationa bio podjednako smanjen u
odgovoru na oba oblika Ag. Zaključno, utvrđeno je da je iAg toksičnije za vodenu leću nego nAg. Takvi
se rezultati mogu povezati s većim nakupljanjem Ag u vodenoj leći izloženoj iAg u odnosu na kontrolu,
i posljedično jačim oksidacijskim stresom, koje je dovelo do smanjenja antioksidacijskih obrambenih
mehanizama.

Sažetak (engleski)

Continuous formation and utilization of nanoparticles have resulted with their significant discharge into
the environment. Due to their antibacterial properties, silver nanoparticles (nAg) are increasingly used
in consumer products. When released into the aquatic environment, nAg can be taken up by aquatic
plants and transferred along the food chain. The aim of this work was to evaluate and compare toxicity
of AgNO3 (ionic silver; iAg) and nanosilver in the concentration range 0,5-25 mg/L using duckweed
Lemna minor as a model plant. For that purpose, characterization of nAg was done, and Ag uptake by
plants, growth rate, chlorophyll a fluorescence, photosynthetic pigments content as well as a number of
oxidative stress parameters were determined. Accumulation of Ag was several times higher in plants
treated with iAg compared to nAg. Both forms of Ag significantly reduced growth rate, photosystem II
functionality and photosynthetic pigments content, but the effect of iAg was more pronounced. Reactive
oxygen species content increased under both forms of Ag, though iAg caused much greater extent of
lipid peroxidation than nAg. Induction of antioxidative enzyme activities was mosty observed in response
to nAg, while iAg caused their inhibition. The content of glutathione decreased to the same degree under
both iAg and nAg. The results indicate that ionic silver is more toxic to duckweed than nanosilver. Such
findings can be correlated with higer Ag accumulation in duckweed exposed to iAg, and consequently
greater extent of oxidative stress, leading to impaired antioxidative defense mechanisms.

• Ključne riječi: nanočestice /srebro / toksičnost / oksidacijski stres / antioksidacijski sustav /vodena leća
• Ključne riječi (engleski): nanoparticles / silver / toxicity / oxidative stress / antioxidative system / duckweed
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:217:396331
• Datum promocije: 2022
• Studijski program: Naziv: Biologija; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: poslijediplomski doktorski; Akademski / stručni naziv: doktor/doktorica znanosti, područje prirodnih znanosti, polje biologija (dr.sc.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2022-11-22 12:00:03