Bioaccumulation and toxicology of nanomaterials used by the plastic industry in marine mussels

Abstract

Nanotechnology has been developing exponentially in recent years and is becoming the most advanced technology in the third millennium. Despite the benefits, this growth also creates the need to understand its possible risks, forcing nanotoxicology to expand simultaneously. Plastics have become indispensable in an unlimited range of human activities and their final fate seems impossible to control. Therefore, it is imperative to understand the possible toxicity effects related not only to these materials, but also to the released nanoparticles resulting from their degradation. Such nanoparticles are typically incorporated into the polymers matrix to improve the plastic’s physicochemical properties. Marine mussels, such as Mytilus galloprovincialis, are a widely used model for both ecotoxicological and food safety tests. Their habitat and feeding form make them valuable bio-monitors for water contaminants bioaccumulation studies. This study reinforces the notions gathered from previously published reports that reveal bioaccumulation of engineered nanomaterials in aquatic organisms, showing that Ag, TiO2 and ZnO nanoparticles are incorporated in different ways in mussels Mytilus galloprovincialis after 28 days of exposure.

A nanotecnologia tem vindo a desenvolver-se exponencialmente nos últimos anos e está a tornar-se a tecnologia mais avançado deste milénio. Apesar dos benefícios, este crescimento cria também a necessidade de compreender os possíveis riscos, forçando a nanotoxicologia a crescer em simultâneo. Os plásticos tornaram-se indispensáveis para um número ilimitado de atividades humanas e o seu destino final parece impossível de controlar. Assim, é imperativo compreender os possíveis efeitos tóxicos associados não só aos plásticos em si, mas também às nanopartículas que podem ser libertados aquando da sua degradação. Nanopartículas que são tipicamente incorporadas na matriz dos polímeros com o objetivo de melhorar as suas propriedades físico-químicas. Mexilhões marinhos, tal como o Mytilus galloprovincialis, são amplamente utilizados como modelo quer para testes ecotoxicológicos como para testes de controlo alimentar. O seu habitat e forma de alimentação fazem deles bons biomonitores para estudos de bioacumulação de contaminantes em água. Este estudo reforça resultados já reportados por relatórios anteriores que revelam a bioacumulação de nanomateriais utilizados na indústria, em organismo aquáticos, mostrando que as nanopartículas de Ag, TiO2 e ZnO são incorporadas de diferentes formas nos mexilhões Mytilus galloprovincialis ao fim de 28 dias de exposição.