Nanoparticles in the soil–plant system: a review

Resumo

As nanopartículas são cada vez mais utilizadas em diversos setores industriais devido às suas propriedades únicas, mas sua introdução em ecossistemas é motivo de preocupação para a saúde e a segurança alimentar. Em particular, o acúmulo de nanopartículas no solo pode perturbar o sistema solo-planta, possivelmente induzindo um risco à produção agrícola. Aqui, revisamos os avanços recentes em nanopartículas no sistema solo-planta. Focamos nas fontes, emissão, transformação, biodisponibilidade, interações, fitotoxicidade e absorção de nanopartículas pelas plantas. Enfatizamos as alterações genômicas, metabolômicas e proteômicas em plantas causadas por nanopartículas. Além dos impactos negativos, são discutidos os benefícios das nanopartículas para o crescimento vegetal.

Abstract

Nanoparticles are increasingly used in many industrial sectors due to their unique properties, yet their introduction in ecosystems is of concern for health and food security. In particular, the accumulation of nanoparticles in soils may disturb the soil and plant system, possibly inducing a risk for crop production. Here, we review recent advances on nanoparticles in the soil–plant system. We focus on sources, emission, transformation, bioavailability, interactions, phytotoxicity and plant uptake of nanoparticles. We emphasize the genomic, metabolomic and proteomic alterations in plants caused by nanoparticles. Besides negative impacts, benefits of nanoparticles for plant growth are discussed.