Diversas áreas comerciales alrededor del mundo se han visto beneficiadas por el desarrollo de la nanotecnología, la cual permite la creación y uso de partículas y estructuras moleculares de rango nanométrico. Debido a sus propiedades ópticas, electrónicas, antimicrobianas, magnéticas y catalíticas, la producción de nanopartículas (NPs) aumenta a nivel global para su uso en el área agrícola, como fertilizantes y pesticidas, el área médica, para la liberación controlada de fármacos, y en el desarrollo de dispositivos de diagnóstico médico, dispositivos electrónicos, cosméticos y el sector agroalimentario, entre otros.
Dentro de los NPs, las más utilizadas son las nanopartículas de plata (AgNPs), reconocidas por sus propiedades antimicrobianas contra hongos, bacterias y arqueas. Se estima que se utilizan en 310 diferentes tipos de productos, en 37 países, y 15 industrias como la textil, biosanitaria, cosmética y construcción, entre otras. Debido a este uso extensivo, y a que las NPs pueden llegar al ambiente por medio del aire, el agua y el suelo, se hace necesario conocer los posibles efectos adversos producidos por las AgNPs, sobre las comunidades de los microorganismos y las propiedades fisicoquímicas del suelo.
Con el objetivo de conocer el impacto de las concentraciones ambientalmente relevantes de nanopartículas de plata en la comunidad microbiana del suelo, la estudiante Gabriela Montes de Oca Vásquez, desarrolló su tesis para obtener el doctorado en Ciencias Naturales para el Desarrollo con Énfasis en Gestión y Cultura Ambiental.
“Los suelos están continuamente expuestos a AgNPs que entran a través de varias vías como la aplicación de fertilizantes y pesticidas o el riego con aguas residuales, una vez que entran al suelo pueden afectar la actividad, biomasa y diversidad de las comunidades microbianas, así como a las características fisicoquímicas del suelo”, cita Montes de Oca.
De acuerdo con la investigadora, se evaluó el efecto de distintas concentraciones ambientalmente relevantes de AgNPs en las comunidades microbianas de suelos agrícolas tropicales con alto contenido en materia orgánica, en comparación con suelos Mediterráneos-semiáridos que poseen una menor biomasa, actividad y diversidad microbiana.
“Se realizaron experimentos en microcosmos, en donde se adicionaron diferentes concentraciones de AgNPs y se incubaron a distintos tiempos. Como conclusión general, se determinó que, aún a concentraciones ambientalmente relevantes, las AgNPs tienen efectos perjudiciales sobre la biomasa, composición y diversidad microbiana, de una manera dependiente del tiempo de exposición y del tipo del suelo, pero independientemente de la concentración de AgNPs, ya que no se encontró una relación dosis- dependiente. De manera notable, las concentraciones ambientalmente relevantes de AgNPs utilizadas no afectaron otros parámetros como las características físicoquímicas del suelo”.
Según Montes de Oca, la importancia ecológica de estos resultados radica en que una disminución en la biomasa microbiana podría tener un efecto en la fertilidad del suelo y en los ciclos de nutrientes y su disponibilidad para las plantas, y, con ello, potencialmente afectar a la productividad de los cultivos, ya que la biomasa microbiana constituye un sumidero y una fuente de nutrientes (carbono, nitrógeno, fósforo y azufre).
