Impact of organic and inorganic nanomaterials in the soil microbial community structure

Nogueira, Verónica; Lopes, Isabel; Rocha-Santos, Teresa; Santos, A. L. Q.; Rasteiro, Maria G.; Antunes, Filipe E.; Gonçalves, Fernando; Soares, Amadeu M.V.M.; Almeida, Adelaide; Gomes, Newton C. M.; Pereira, Ruth

doi:10.1016/j.scitotenv.2012.02.041

Cited by 83 publications

(30 citation statements)

References 71 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…ncbi.nlm.nih.gov) (Hill et al 2000). DGGE analysis of PCR-amplified 16S rDNA has been successfully used to evaluate the environmental impact of nanomaterials to microbial communities of soil (Nogueira et al 2012) and wastewater sediments (Nyberg et al 2008).…”

Section: Culture-independent Methods Of Community Analysismentioning

confidence: 99%

“…Antimicrobial properties of nanomaterials have been investigated extensively and most of reports have focused on the effect of nanomaterials against pure cultured microorganisms (Sondi and Salopek-Sondi 2004;Morones et al 2005). However, few studies have been developed in order to understand the impact of nanomaterials on complex microbial communities (Nogueira et al 2012;Sun et al 2013). The evaluation of microbial communities is important because they play essential role as facilitators of nutrient recycling, agents of waste decomposition, and degradation of xenobiotic molecules (Kang et al 2009).…”

Section: Toxicological Aspects Of Nanomaterials To Microorganisms In mentioning

confidence: 99%

“…In the same way, the authors related that the enzyme activity and soil respiration were not adversely affected after introduction of C 60 and nC 60 nanomaterials. Nogueira et al (2012) investigated the effect of polymers, e.g., carboxylmethyl-cellulose (CMC), hydrophobically modified polyethylglycol (HM-PEG), and inorganic nanomaterials (TiSO 4 and TiO 2 nanoparticles) on the structural diversity of the soil microbial community through DGGE analysis. The analyses of similarities obtained from DGGE profiles showed that polymers, TiO 2 , and gold nanoparticles affected significantly the structural diversity on the microbial community, whereas CdSe/ZnS quantum dots, Fe/Co magnetic fluid, and titanium silicon oxide presented a lower effect.…”

Section: Toxicological Aspects Of Nanomaterials To Microorganisms In mentioning

confidence: 99%

“…Despite these studies explored the toxicity of nanomaterials to some model microorganisms, they do not reproduce the entire microbial life conditions into the natural environments since the microorganisms are arranged in communities (Kitts 2001;Li et al 2008). In this context, few studies have been carried out in order to evaluate the impacts of silver nanoparticles (AgNPs) (Sun et al 2013), carbon nanotubes (Goyal et al 2010), fullerenes (Tong et al 2007), and TiO 2 (Nogueira et al 2012) on soil and waste water-activated sludge microbial communities structure. The understanding about the impact on microbial communities is relevant because manufactured nanomaterials will inevitably reach the environment, thus contaminating water streams, waste water treatment plants, and soil systems (Turco et al 2011).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 3 more Smart Citations

Toxicity of Nanomaterials to Microorganisms: Mechanisms, Methods, and New Perspectives

2013

View full text Add to dashboard Cite

In the last few years, several nanomaterials with unique physicochemical properties have been developing. Specially, nano-sized materials such as silver and zinc nanoparticles, carbon nanotubes, and graphene oxide have been attracting great attention due to their potential as novel antimicrobial agents. Worldwide, the constant and indiscriminate use of conventional antibiotics has been responsible for the development of several resistant microbial species. In this context, there is a real and increasing demand for new antimicrobial agents. Nanomaterials offer several benefits due to their small size (high aspect volume/ area) that provides to nanoparticles great ability to get through physical barriers such as membranes and cellular walls. Henceforth, the aim of this present chapter is to discuss the toxicological aspects of nanomaterials to microorganisms, describing the methods to evaluate their antimicrobial activity and highlighting their implications on the microbial communities of soil and water environments. We also stress the main industrial applications of antimicrobial-engineered nanomaterials.

show abstract

Section: Culture-independent Methods Of Community Analysismentioning

confidence: 99%

Section: Toxicological Aspects Of Nanomaterials To Microorganisms In mentioning

confidence: 99%

Section: Toxicological Aspects Of Nanomaterials To Microorganisms In mentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 2 more Smart Citations

Toxicity of Nanomaterials to Microorganisms: Mechanisms, Methods, and New Perspectives

2013

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…XU és munkatársai (2015) szerint a vízzel elárasztott rizsföldekben élő mikroba közösségek kevésbé érzékenyek a nTiO 2 -re, mint a száraz talajokban élők. Több szerves és szervetlen nanoanyag hatásának vizsgálata során a nTiO 2 fejtette ki a legnagyobb hatást a talajbaktérium közösségek összetételére (NOGUEIRA et al, 2012). JIANG és munkatársai (2009b) több fém-oxid és azok nagyszemcsés megfelelőinek vizsgálata során azt tapasztalta, hogy a vizsgált nTiO 2 (20 mg·l -1 koncentrációnál) kevésbé volt toxikus, mint a nagyszemcsés változat (2. táblázat).…”

Section: Fém-oxidok Hatásai a Talajban éLő Baktériumokraunclassified

Nano szemcseméretű fém-oxidok hatásai a talajban élő kiemelt ökológiai jelentőségű mikroorganizmusokra – Szemle –

Kiss¹,

Hrács²,

Nagy³

et al. 2016

Agrokem

View full text Add to dashboard Cite

Ebben az összefoglaló cikkben bemutatjuk, hogy a ma már széleskörűen alkal-mazott nanoméretű fém-oxidok milyen hatással lehetnek a talajban élő mikroorga-nizmusokra. A nanoméretű fém-oxidok felhasználásuk során közvetlenül és közve-tetten is bekerülhetnek a talajba. A leginkább alkalmazott és ezért környezeti kockázat szempontjából is leggyak-rabban vizsgált fém-oxidok a nZnO, a nTiO2, a nSiO2, az nAl2O3 és a nCuO. A nanoanyagokat alkalmazhatják a mezőgazdaságban is, elsősorban növényvédelmi célból. A félvezető fém-oxidokat a peszticidek lebontására is használhatják a fotokatailitikus tulajdonságuk miatt. A talajbaktériumokra kifejtett hatásokat számos közlemény vizsgálja. Jelentősé-gük nagy, mivel alapját képezik a táplálékhálózatnak és az elsődleges szereplői a globális biogeokémiai körforgalmaknak. A táplálékláncban betöltött helyzetük mi-att szerepük lehet a fém-oxidok felhalmozódásában is, tehát mindenképp jól alkal-mazhatóak tesztszervezettként toxikológiai vagy ökotoxikológiai vizsgálatokban. A kísérletek nagyon különböző eredményeket hozhatnak függően a tesztfajtól, a használt módszertől, illetve az anyag kémiai összetételétől, mivel a nanoanyagok vizsgálatára még nem születtek egységes tesztszabványok. A vizsgált fém-oxidok általában a baktériumok közösségének összetételére és diverzitására gyakorolnak hatást. A nZnO bakteriosztatikus hatást fejt ki vizsgált baktérium fajokra, a legtöbb kísérletben erősebb hatása volt, mint nagyszemcsés megfelelőjének ugyanabban a koncentráció tartományban. A nTiO2 hatását egyes irodalmi adatok szerint az UV fény jelenléte befolyásolta, ennek hiányában csökken az anyag toxicitása. Ezen felül a nTiO2 hatása a talaj pH-jától és szerves anyag tartalmától is függ. A titán-dioxid is bakteriosztatikus hatást fejt ki a baktérium közösségekre. A két anyag közül azonos koncentrációban alkal-mazva a nZnO toxikusabb. A nCuO ugyanakkor mind a nZnO-nál, mind a nTiO2-nál toxikusabbnak bizonyult a kísérletek alapján. A talajban élő mikroszkopikus gombafajoknál nem egyértelmű a nanoszemcsés anyagok hatása, a tesztfajok különböző érzékenysége és a módszertani eltérések miatt az eredmények különbözőek. A nZnO-ra a legérzékenyebb faj a Penicillium expansum, 61–91%-os növekedés gátlással. Az arbuszkuláris mikorrhiza fajoknál a nagyobb dózisban (3,2 mg·kg−1) adott nFeO szignifikáns kolonizáció csökkenést okoz. Az eddigi kutatási eredmények alapján megállapítható, hogy a talaj mikroorga-nizmusait nagyrészt negatívan befolyásolják a nanoméretű fém-oxidok és egyértel-műen toxikusak is lehetnek a különböző baktérium- és gombafajokra. Mindenképp érdemes azonban vizsgálni a talaj mikro-, mezo- és makrofaunájára gyakorolt hatá-sokat is, hogy ezeken keresztül teljes képet kapjunk a nanoméretű fém-oxidoknak a talaj közösségekre kifejtett toxicitásáról. A nanoanyagok talajba jutó mennyisége előreláthatólag növekszik majd a jövő-ben, tekintettel arra, hogy ezek előállítása és felhasználása egy dinamikusan fejlődő ágazat. Mivel a nanoanyagok nem kizárólag a szennyvizekből és hulladékból kerül-hetnek a környezetbe, hanem közvetlen mezőgazdasági felhasználás révén is, fontos tudnunk, hogy milyen káros hatásokkal kell számolnunk, végső soron ezek a folya-matok közvetett módon az ember jólétét, a környezet és az élelmiszerlánc biztonsá-gát is befolyásolhatják.

show abstract

Mode of Transfer, Toxicity and Negative Impacts of Engineered Nanoparticles on Environment, Human and Animal Health

Surendhiran

Cui

Lin

2020

The ELSI Handbook of Nanotechnology

View full text Add to dashboard Cite

Impact of organic and inorganic nanomaterials in the soil microbial community structure

Cited by 83 publications

References 71 publications

Toxicity of Nanomaterials to Microorganisms: Mechanisms, Methods, and New Perspectives

Toxicity of Nanomaterials to Microorganisms: Mechanisms, Methods, and New Perspectives

Nano szemcseméretű fém-oxidok hatásai a talajban élő kiemelt ökológiai jelentőségű mikroorganizmusokra – Szemle –

Mode of Transfer, Toxicity and Negative Impacts of Engineered Nanoparticles on Environment, Human and Animal Health

Contact Info

Product

Resources

About