Коллоидные суспензии глины или наночастиц диоксида титана могут подавлять рост листьев и транспирацию вследствие физических эффектов на транспорт воды в корнях

Лабораторное исследование было проведено для определения того, могут ли коллоидные суспензии неорганических нанодисперсных материалов природного или промышленного происхождения, содержащиеся во внешней воде, поступающей к главному корню проростков кукурузы (Zea mays L.), нарушать транспорт воды и вызывать связанные с этим реакции листьев. В течение нескольких минут после воздействия коллоидных суспензий природной бентонитовой глины или промышленно полученных наночастиц TiO2 поток воды через отделённые корни уменьшался, как и гидравлическая проводимость корней. Аналогичное добавление наночастиц в гидропонный раствор, окружавший главный корень интактных проростков, быстро подавляло рост листьев и транспирацию. Снижение доступности воды, вызванное внешними наночастицами, и связанные с этим реакции листьев, по-видимому, обусловлены быстрым физическим ингибированием апопластического потока через поры клеточных стенок корней нанометрового размера, а не токсическими эффектами. В частности: (1) обработка бентонитом и TiO2 также снижала гидравлическую проводимость клеткостенных «призраков» погибших корней, сохранявшихся после разрушения клеточных мембран горячим спиртом; и (2) средний диаметр пор клеточных стенок корней, исключающих частицы, уменьшался с 6,6 до 3,0 нм после предварительной обработки наночастицами. Орошение выращенных в почве растений суспензиями наночастиц в большинстве случаев оказывало статистически незначимое ингибирующее влияние на долгосрочное образование побегов; предполагается возможная адаптация развития.