Interacción entre nanopartículas y material fotosintético. Fotoquímica ambiental y nanobiónica de plantas - Torres, Rocío (2022)
Las nanopartículas se utilizan actualmente con diversos fines industriales y domésticos, lo que se refleja en su volumen de producción en constante aumento. Este éxito económico viene acompañado de su presencia en el ambiente y el riesgo de efectos potencialmente adversos en los sistemas naturales. Durante la última década, se han logrado avances sustanciales con respecto a la comprensión de las fuentes, el destino y los efectos de las nanopartículas en los sistemas acuáticos y terrestres. El debate sobre su acción a corto y largo plazo está cada vez más presente en la bibliografía actual. Por un lado, múltiples evidencias sugieren que su liberación en el ecosistema ha provocado serios problemas ambientales debido a su posible efecto tóxico en los organismos vivos, particularmente en las plantas. Por otro lado, la nanotecnología ha llamado recientemente la atención en el campo de la agricultura por sus diferentes aplicaciones en la liberación de nutrientes, pesticidas, nanosensores, detección de deficiencias de nutrientes, etc. De esta forma, mediante la nanotecnología es posible alcanzar una agricultura de precisión y así utilizar de manera eficiente el agua, los fertilizantes y otros insumos. Las plantas constituyen la base tanto del ecosistema como de la cadena alimentaria, y están sometidas continuamente a materiales liberados y acumulados en el medio ambiente por la actividad humana, por lo que es crucial estudiar los efectos de las nanopartículas en ellos. Si bien en los últimos años se han incrementado las publicaciones relacionadas a dicho tema, la mayoría de estos trabajos realizan una evaluación a nivel fisiológico o registran parámetros de estrés celular, pero no evalúan el efecto sobre la actividad fotosintética. En contraste con las técnicas anteriores, el análisis de la fluorescencia de la clorofila es una metodología confiable, no invasiva y no destructiva, conectada íntimamente con el rendimiento fotosintético y que permite la evaluación de la salud vegetal. En esta tesis se estudió el efecto de tres tipos de nanopartículas (metálica, óxido metálico y de carbono) con diferentes propiedades fisicoquímicas, en la actividad fotosintética y propiedades fotofísicas de plantas. Los resultados obtenidos ponen en evidencia la capacidad de las nanopartículas de introducirse en los cloroplastos - debido a su pequeño tamaño - y afectar de manera diferenciada los procesos de captación de luz y/o el transporte electrónico, según sus propiedades fisicoquímicas. Estas investigaciones se encuentran entre los primeros estudios sobre el efecto de nanopartículas en la cadena de transporte electrónico fotosintético desde una perspectiva fotoquímica de los procesos involucrados.