FE3O4, HAp, VE FE3O4-HAp NANOKOMPOZİTİNİN BUĞDAY ÜZERİNDEKİ EKOTOKSİKOLOJİK DEĞERLENDİRMESİ: KLOROFİL İÇERİĞİNE ETKİSİ

The Ecotoxicological Evaluations of Fe3O4, HAp, and Fe3O4-HAp Nanocomposite on Wheat: Impact on Chlorophyll Content

Özet

Nanopartiküller sucul, karasal ve atmosferik ortamlarda gün geçtikçe artan bir birikim ve etkiye sahiptirler ve bu etkileri belirleyen en temel faktörlerden bir tanesi boyutlarıdır. Malzeme boyutu azaldıkça partiküllerin doğadaki dağılım ve birikimleri kolaylaşır ve hızlanır. Bu çalışmada, nanomanyetit (Fe3O4 NPs), hidroksiapatit (HAp) (atık yumurta kabuğunun geri kazanımı ile sentezlenen) ve Fe3O4-HAp nanokompozitinin olası nanotoksikolojik etkileri, buğday çimlenme yüzdesindeki değişiklikler ve klorofil üretimindeki etkileri olarak değerlendirilmiştir. SEM görüntüleri incelendiğinde Fe3O4 nanopartikülünün boyutlarının 22-30 nm, Fe3O4-HAp nanokompozitinin ise 90- 350 nm aralığında olduğu tespit edilmiştir. HAp partiküllerinin varlığı sadece Fe3O4 nanopartiküllerinin varlığına kıyasla kök uzamada olduğu gibi (%20-27), çimlenme yüzdesinde de bir azalmaya neden olmuştur. Buğday bitkisinin klorofil içerikleri hem genç hem de yaşlı yapraklarda olmak üzere ikinci, üçüncü ve dördüncü haftalarda ölçülmüştür. Sonuçlar, buğdayın büyümesinin erken aşamasında (ikinci hafta) tüm test kimyasallarına daha duyarlı olduğunu göstermiştir. Bitki büyütme ortamındaki HAp varlığı, boyutlarından ve demir kullanımını inhibe ettiğinden buğdayın klorofil üretimi azaltmıştır. Klorofil içeriğindeki maksimum azalma 40 mg L-1 HAp uygulamasında %86 olarak bulunmuştur. Bu çalışmada kullanılan tüm test kimyasalları birçok alanda kullanılmaktadır, bu nedenle ekotoksikolojik yönüyle ayrıntılı olarak değerlendirilmelidir.

Abstract

Nanoparticles have an increasing accumulation and effect as day to day in aquatic, terrestrial and atmospheric environments, and one of the most basic factors determining these effects is their sizes. As the material size decreases, the distribution and accumulation of particles are facilitated and accelerated. In this study, the possible nanotoxicological effects of nanomagnetite (Fe3O4 NPs), hydroxyapatite (HAp) (synthesized by the recovery of waste eggshells) and Fe3O4-HAp nanocomposite on wheat germination percentage and chlorophyll production were evaluated. It was determined with SEM images that the Fe3O4 nanoparticles was in the size of 22-30 nm, while the Fe3O4-HAp was 90-350 nm. The presence of HAp particles caused a decreasing in the germination percentage compared to presence of only Fe3O4 nanoparticles, as like in the root elongation (20-27 %). The chlorophyll content was determined in the both aged and young leaves on second, third and fourth weeks of wheat plants. Results showed that wheat plants were sensitive in the early stage of plant growth (second week) to the all test chemicals. The presence of HAp in the growth media decreased the chlorophyll content of wheat because of their sizes. The maximum decreasing of chlorophyll content in wheat was observed at the 40 mg L-1 HAp treatment as 86 %. All the test chemicals used in this study uses in many areas, thus it should be detailed evaluated ecotoxicological aspect.