Phyto-Synthesized Silver Nanoparticle Toxicity Effect on Aquatic Plant Lemna minor L.

Authors : Zeynep İnci KOÇER, Melisa AYIŞIĞI, Selin HASEKİ, Lale AKTAŞ

Pages : 1087-1094

Doi:10.31590/ejosat.980995

View : 18 | Download : 12

Publication Date : 2021-11-30

Article Type : Research Paper

Abstract :Gümüş nanopartiküller (AgNP) üretilen tüm nanomalzemelerin yaklaşık %55'ini oluşturmakta ve tüketici ürünlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu nanopartiküllerin üretim, kullanım ve bertaraf sırasında su ortamına salınması kaçınılmazdır. Bu çalışmada, fito-sentez yoluyla elde edilen AgNP'lerin Lemna minor L. (su mercimeği) bitkileri üzerinde subakut toksisitesi araştırılmıştır. Bitki stok kültürleri, OECD 221 yönergesine göre iklim odasında yetiştirilmiştir. 8 haftalık alışma aşamasından sonra, bitkilere 7 ve 14 gün boyunca 0.005 ila 50 mg L-1 arasında değişen AgNP konsantrasyonları uygulanmıştır. Defne (Laurus nobilis L.) ekstraktı kullanılarak elde edilen gümüş nanopartiküllerin oluşumu UV-VIS spektrofotometrik ölçümüyle belirlenmiştir. Fito-sentez yöntemiyle sentezlenen AgNP'ler, Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), Zeta boyut ve potansiyeli, Taramalı elektron mikroskobu Inductively Coupled Plasma Kütle Spektrometrisi (ICP) and Scanning electron microscopy (SEM-EDS) analizi ile karakterize edilmiştir. Analiz sonuçları, AgNP'lerin homojen olarak dağıldığını, ortalama 34 nm büyüklüğünde küresel şekilli olduğu ve bitkisel içerik ile kaplandığını göstermiştir. Uygulanan AgNP konsantrasyonundaki artış yaprak sayılarında azalmaya neden olmuştur. Büyüme inhibisyonu verileri, fito-sentezlenen AgNP’nin EC50 değerinin 4.78 mg L-1 ve 7 gün boyunca gözlemlenen en düşük etki konsantrasyonunun (LOEC) 0.5 mg L-1 olduğunu göstermiştir. LOEC seviyesinin altındaki AgNP konsantrasyonlarında, 7 günlük uygulama sonrasında en yüksek AgNP konsantrasyonu (0.5 mg) büyüme oranınında %20.07'lik önemli bir düşüşe neden olurken, 14 günlük uygulama sonucu büyüme oranının %4.03 azaldığı belirlenmiştir. Benzer bir eğilim, bitkilerin taze ve kuru ağırlıklarında gözlenmiştir. Bu durum, uzun maruz kalma süresinin (14 gün) bitkide tolerans mekanizmasının tetikleyebileceğini, klorofil a/b ve karotenoid içeriği sonuçları ile de uyumlu olarak, işaret etmektedir. Yüksek NOEC, LOEC ve EC50 değerleriyle, fito-sentezlenmiş AgNP kullanımının daha düşük çevresel toksisiteye yol açabileceği sonucuna varılmıştır.
Keywords : Gümüş Nanopartikül, Lemna minor, Nanotoksisite, Fito sentez