Vliv povrchového obalu nanočástic stříbra na jejich působení v rostlinách

Bc. Renata TRAJEROVÁ

Master's thesis

Influence of silver nanoparticle coating on their effect in plants

Abstract:

Nanočástice stříbra patří v současné době mezi nejpoužívanější nanomateriály, což je spojeno se zvyšováním jejich obsahu v půdě a v odpadních vodách. Z tohoto důvodu rostlou obavy z jejich negativního působení na rostliny. Vliv stříbrných nanočástic na rostliny závisí na mnoha faktorech, mezi které patří i tzv. "surface coating" neboli povrchový obal. Ten kromě stability nanočástic ovlivňuje i jejich působení na živé organismy. Tento efekt je prozatím málo prozkoumán u vyšších rostlin. Cílem práce bylo srovnání vlivu nanočástic stříbra s různým povrchovým obalem u vybraných rostlinných druhů, přičemž pozornost byla zaměřena na strukturu a funkci fotosyntetického aparátu, obsah pigmentů a hladinu malondialdehydu. Statisticky významné změny sledovaných parametrů indukující inhibici fotosyntetické funkce byly v případě hydroponického pěstování pozorovány zejména u ječmene jarního, zatímco u rostlin pěstovaných v MS médiu byla signifikantní inhibice u vojtěšky seté po aplikaci citrátového i glutathionového koloidu nanočástic stříbra. Výraznější poškození u huseníčku rolního pěstovaného v MS médiu nastalo při působení vyšší koncentrace glutathionového koloidu (G.AgNPs 5 mg/L). V porovnání s kontrolními roztoky vykazovaly citrátové nanočástice stříbra spíše pozitivní efekt, zatímco glutathionové spíše negativní dopad na fotochemii PSII.

Abstract:

Silver nanoparticles are currently among the most used nanomaterials, which is associated with an increase in their content in soil and wastewater. For this reason, concerns about their negative effects on plants are growing. The effect of silver nanoparticles on plants depends on many factors, including the so-called "surface coating". In addition to the stability of nanoparticles, this also affects their effect on living organisms. This effect is so far little studied in higher plants. The aim of the work was to compare the effect of silver nanoparticles with different surface coatings on selected plant species, while attention was focused on the structure and function of the photosynthetic apparatus, the content of pigments and the level of malondialdehyde. Statistically significant changes of measured parameters indicating inhibition of photosynthetic functions were observed especially in barley in the case of hydroponic cultivation, while in plants grown in MS medium there was a significant inhibition in alfalfa after the application of citrate and glutathione colloid of silver nanoparticles. More pronounced damage of arabidopsis grown in MS medium was caused by a higher concentration of glutathione colloid (G.AgNPs 5 mg/L). Compared to the control solutions, citrate silver nanoparticles showed a rather positive effect, while glutathione ones had a rather negative effect on PSII photochemistry.

Keywords

nanočástice stříbra, povrchový obal, fotosyntéza, pigmenty, malondialdehyd, huseníček rolní, vojtěška setá, ječmen jarní

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 5. 5. 2023

Thesis defence

• Supervisor: doc. RNDr. Martina Špundová, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / Experimental Biology