Artikel

Af Jens C. Pedersen

Kulstofbaserede nanopartikler kan hæmme væksten af hurtigtvoksende bakterier i jord og forplantningsevnen hos regnorme. Det viser nye forsøg fra DanmarksMiljøundersøgelser (DMU) ved Aarhus Universitet.

Nanoteknologi bruges i stigende grad i vores samfund. Nanoteknologien er utroligt omfattende - denne artikel fokuserer på de nanopartikler der er lavet af kulstof. Deres særlige egenskaber er samtidig dem der skaber bekymring for miljøet. Nanopartikler kan reagere kraftigt med biologisk væv, og optages formentlig via andre mekanismer end konventionelle kemikalier.

Forskere i DMU har undersøgt effekten af nanopartikler på jordbakterier, protozoer (encellede dyr) og regnorme.

Færre hurtigtvoksende bakterier

Forsøgene viser at mikroorganismer i jord påvirkes, når de udsættes for C60 fullerener, der er kugleformede nanopartikler med 60 kulstofatomer. Fullerenerne får antallet af hurtigtvoksende bakterier til at falde. Samtidig kan der påvises en ændring i sammensætningen af det mikrobielle DNA-fingeraftryk i jorden. Det viser at sammensætningen af det bakterielle samfund i jorden ændres. På samme måde har forskerne også set, at fullerenerne ændrer forekomsten af protozoer i jord.                     

DMU-forskerne ved endnu ikke om de observerede hæmninger skyldes en direkte toksisk virkning på organismerne eller om effekten er indirekte, fx ved at bakterierne kommer til at mangle næringsstoffer, der måske bindes til nanopartiklerne.

Regnorme producerer færre ægkokoner

For de såkaldte kulstof-nanorør (nanotubes), hvor kulstofatomerne danner et rør i stedet for en kugle, er det påvist, at de kan nedsætte forplantningen hos regnormen Eisenia veneta. Regnormen er en nøgleart i mange habitater og er med til at sikre jordens frugtbarhed. Produktionen af kokoner (æghylstre) nedsættes gradvist når forskerne tilsætter stigende mængder af dobbeltvæggede nanorør. Effekten kan påvises ned til en koncentration på 37 milligram pr. kg føde.

Undgå at sprede nanopartikler i miljøet

DMU’s resultater er blandt de allerførste undersøgelser som er publiceret internationalt om nanopartiklers skæbne i jordmiljøet. Hvad betyder de nye resultater så? Seniorforsker Anders Johansen, DMU, forklarer:

”Resultaterne fortæller os, at der er grund til at være varsom med at sprede nanopartikler i miljøet – i hvert fald indtil vi har forstået deres økotoksikologiske effekter bedre og ved mere om deres opførsel og levetid i miljøet.”

Aktuelt er Anders Johansen og hans kollega Janeck J. Scott-Fordsmand i samarbejde med iNANO-centeret på Aarhus Universitet, i gang med at se nærmere på kulstofbaserede nanomaterialersnedbrydelighed i miljøet samt deres giftighed.

   Seniorforskerne Anders Johansen, tlf. 4630 1316, ajo@dmu.dk og Janeck Scott-Fordsmand, tlf. 8920 1575, jsf@dmu.dk

Vurdering af nanoteknologiens effekter på miljø og mennesker (uddybende artikel i dette nummer af DMUNyt)

Johansen, A, Pedersen, AL, Jensen, KA, Karlson, U, Hansen, BM, Scott-Fordsmand, JJ & Winding, A 2008. 'Effects of C₆₀Fullerene Nanoparticles on Soil Bacteria and Protozoans', Environmental Toxicology and Chemistry, vol. 27, nr. 9, 1895-1903.

Scott-Fordsmand, JJ,   Krogh, PH, Schaefter, M & Johansen, A. 2008.The toxicity testing of double-walled nanotubes-contaminated food to Eisenia veneta earthworms. Ecotoxicology and Environmental Safety71 (2008), 616-619.doi:10.1016/j.ecoenv.2008.04.011          

Årgang 12 nr. 22, 5. december 2008