Токсичность наночастиц Ag, CuO и ZnO для выбранных экологически значимых тест-организмов и клеток млекопитающих in vitro: критический обзор

Наночастицы (НЧ) оксида меди (CuO), оксида цинка (ZnO) и особенно наночастицы серебра целенаправленно используются для подавления нежелательного роста бактерий, грибов и водорослей. Однако попадание этих НЧ из потребительских и бытовых товаров в потоки отходов, а затем в окружающую среду, может представлять угрозу для «нецелевых» организмов, таких как природные микробные сообщества и водные организмы. В настоящем обзоре обобщены результаты последних исследований (эко)токсичности НЧ серебра (Ag), CuO и ZnO. С позиций отдельных групп организмов рассмотрены ключевые тестовые виды, используемые для оценки экотоксикологической опасности. Для сравнения также рассмотрено токсическое действие изучаемых НЧ на клетки млекопитающих in vitro. Всего для водорослей, ракообразных, рыб, бактерий, дрожжей, нематод, простейших и клеточных линий млекопитающих было получено 317 значений L(E)C50 или минимальной ингибирующей концентрации (MIC). Как правило, наиболее чувствительными к исследованным НЧ оказались ракообразные, водоросли и рыбы. Медианные значения L(E)C50 для НЧ Ag, CuO и ZnO (мг/л) составляли соответственно 0,01, 2,1 и 2,3 для ракообразных; 0,36, 2,8 и 0,08 для водорослей; 1,36, 100 и 3,0 для рыб. Удивительно, но НЧ оказались менее токсичными для бактерий, чем для водных организмов: медианные значения MIC для бактерий составляли соответственно 7,1, 200 и 500 мг/л для НЧ Ag, CuO и ZnO. Для сравнения, соответствующие медианные значения L(E)C50 для клеток млекопитающих составляли 11,3, 25 и 43 мг/л. Таким образом, диапазоны токсичности всех трех металлсодержащих НЧ для целевых и нецелевых организмов перекрываются, что указывает на необходимость учитывать вымывание биоцидных НЧ из потребительских товаров.