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15. décembre 2020

Nanoargent

Les nanoparticules perturbent les algues

Le nanoargent est utilisé dans de nombreux produits, des textiles aux cosmétiques, pour ses vertus antibactériennes. Mais, à haute concentration, il perturbe également le métabolisme d’algues essentielles à la dynamique du réseau trophique aquatique et à la production de l’oxygène terrestre.

Les produits issus de la nanotechnologie sont performants et en plein essor, mais leurs effets sur l’environnement sont encore mal compris. Une équipe de recherche de l’Université de Genève, en collaboration avec l’Université de Californie à Santa Barbara, s’est intéressée aux effets du nanoargent, actuellement utilisé dans près de 450 produits pour ses propriétés antibactériennes, sur les algues d’eau douce Poterioochromonas malhamensis.
Leurs résultats montrent que le nanoargent et son dérivé, l’argent sous forme ionique, suite à son absorption dans les vacuoles alimentaires des algues, perturbent l’entièreté du métabolisme.

Perturbation multiple

L’étude démontre que le traitement in vitro de ces algues par le nanoargent perturbe le métabolisme des acides aminés essentiels à la fabrication des protéines cellulaires, le métabolisme des nucléotides important pour les gènes, des acides gras et tricarboxyliques composant les membranes, mais également les éléments de la photosynthèse et de la photorespiration.
Les résultats de l’étude suggèrent que les ions d’argent, libérés par les nanoparticules d’argent, sont le principal facteur de toxicité. «Le nanoargent est internalisé dans les cellules d’algues par des mécanismes de phagocytose utilisés pour alimenter les cellules en matière organique», explique la chercheuse Vera Slaveykova. L’étude est la première démonstration que les nanoparticules peuvent emprunter cette voie d’internalisation chez une espèce de phytoplancton. «Ce mécanisme d’entrée est connu uniquement chez les Poterioochromonas malhamensis, nous ne savons pas si les autres phytoplanctons l’expriment également», précise la chercheuse.
Pour finir de démontrer la toxicité du nanoargent, l’équipe internationale de recherche a mis en évidence que les perturbations métaboliques induisent des dysfonctionnements de type physiologiques. Elle a observé une peroxydation des lipides menant à la perméabilisation des membranes, un accroissement du stress oxydatif et une photosynthèse moins efficace, donc une production d’oxygène amoindrie.

Une approche à implanter

L’étude souligne tout le potentiel de la métabolomique, à savoir l’analyse de l’ensemble des métabolites d’une cellule comme les sucres ou les acides aminés, pour comprendre la base moléculaire des bouleversements observés. Cette approche ouvre la voie à une détection précoce des changements métaboliques induits par les nanoparticules, avant qu’ils ne s’expriment physiologiquement.

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