纳米银的植物毒性研究进展

彭小凤，朱敏，任洁，钱海丰

浙江工业大学生物与环境工程学院，杭州 310032

纳米银的植物毒性研究进展

彭小凤，朱敏，任洁，钱海丰*

浙江工业大学生物与环境工程学院，杭州 310032

纳米银因其具备良好的催化、超导性能及杀菌消毒活性，广泛应用于食品加工业及医药等领域，是目前市场上最为常见的金属纳米材料。纳米银的大量生产和应用大大增加了其向环境释放的机会，同时也增加了其对环境及人类健康的潜在风险。植物是生态系统中重要组成部分，纳米银可通过植物积累进入食物链，因此对纳米银的植物毒理学研究尤为重要。纳米银的植物毒性与其被植物体吸收、迁移及转化有关。它可影响植物种子的萌发、苗期的生理生化过程和细胞结构等营养生长，也影响植物的开花、结实等生殖过程，并影响DNA的稳定性。但目前纳米银的毒性是否由银离子引起尚未确定。

纳米银；银离子；植物毒性

纳米银(AgNPs)是指粒径在1～100 nm的金属银单质，由于其独特的抗菌特性及催化、超导性能，广泛应用于医护产品、食品、建筑材料、医疗器械、纺织品、电子产品等各大领域，已成为商品化产品最多的纳米材料。日常生活中含有AgNPs的产品涉及绷带、药物载体、袜子、牙膏、食品添加剂及冰箱、真空吸尘器、洗衣机等日用品。有报道显示，每年全球由AgNPs制成的产品达320吨之多[1]。AgNPs材料大量使用后，有部分残留于环境，检测数据表明，部分污染区域的每千克干重污泥中AgNPs残留量达到1.94～856 mg[2]。植物属于固着生物，是生态系统中重要的初级生产者，其根在吸收营养及水分同时，也吸收了环境污染物。Ag是生物体非必需重金属，低浓度可对植物造成伤害。AgNPs由于其微小的粒径，可通过植物的吸收与累积，对植物造成毒害；并可能进入食物链，从生产者转移至消费者[3-4]，对动物和人造成危害。但迄今为止，AgNPs的毒理研究主要集中在微生物、藻类、鱼类等，对植物的研究还处于初步阶段。本文综述了近年来AgNPs对植物的毒性作用研究，并分析今后的研究思路，为纳米材料植物毒性研究提供参考依据。

1 AgNPs的植物毒性

1.1 AgNPs处理对植物种子萌发的影响

种子萌发是植物生长的关键步骤，也是快速反映植物毒性的重要指标。Barrena等[5]研究发现，100 mg·L-1AgNPs(29 nm)处理可抑制黄瓜和生菜的种子萌发。黑麦草经10 mg·L-1AgNPs(2～20 nm)处理后，种子萌发率下降20%[6]。Yin等[7]对11种湿地植物的研究发现，AgNPs粒径大小和培养环境一定程度影响种子萌发。在培养基中，粒径为20 nm的AgNPs不影响湿地植物的种子萌发，但粒径为6 nm的AgNPs可明显改变种子萌发率；而在土壤培养研究中，AgNPs对种子萌发的影响不大。综上可知，AgNPs对植物萌发有较大的影响，但影响程度与物种及培养条件相关。

1.2 AgNPs处理对植物生物量及形态的影响

AgNPs除了对种子萌发有影响外，还能影响多种植物根、茎的伸长及生物量，如浮萍[8]、西葫芦[9]、黑麦草[10]、洋葱[11]、水稻[12]、小麦[13]等。AgNPs(20 nm)处理能减少浮萍叶片数，降低其生物量及蒸腾作用，且抑制效应与AgNPs浓度呈正相关[8,14]。高浓度的AgNPs(1 000 mg·L-1)处理可使西葫芦的生物量及蒸腾作用分别下降57%及41%[15]。另外，AgNPs(6～8 nm)不但影响紫背浮萍干重和鲜重，而且导致叶片萎黄及根细胞瓦解，最终导致浮萍新鲜叶脱落及根脱落，这可能是植物为阻止AgNPs从根向叶转移或由母体移至新鲜叶的一种自救方式[16]。Yin等[10]在研究黑麦草时也发现，黑麦草根、茎长及其生物量与AgNPs浓度及粒径相关；且AgNPs可使根尖背向重力方向弯曲，推测AgNPs诱导根的损伤可能使根的向地性能消失，进而影响生长素的运输。另有报道指出，AgNPs(60 mg·L-1)通过抑制水稻根际微生物生长而抑制水稻的生长，导致侧根增多，根与茎的干重减少[17]。同时，2.5 mg·kg-1的AgNPs(10 nm)也增加小麦的侧根，推测可能是由于AgNPs或Ag+抑制乙烯的生成，进而降低其与吲哚乙酸的拮抗作用[13]。

1.3 AgNPs处理对植物生理生化的影响

研究报道指出，AgNPs处理可引起植物叶绿素、脯氨酸、可溶性糖、氧自由基(ROS)、矿质元素、水等含量的变化。如Jiang等[16]研究发现，低浓度(1 mg·L-1)AgNPs(6～8 nm)可增加水生大型植物紫背浮萍的可溶性糖；但高浓度AgNPs(5 mg·L-1)显著降低紫背浮萍组织中硝态氮、可溶性糖、叶绿素a(chla)、叶绿素a和b比率(chla/chlb)及光催化效率(Fv/Fm)，增加脯氨酸含量。其中，N含量的下降说明AgNPs可能影响光合作用色素及细胞分裂；叶绿素含量及Fv/Fm下降则说明光合系统II的潜在光化学反应活力下降；由于AgNPs引起水含量失衡，机体可通过增加渗透调节物质可溶性糖来维持水平衡；但高浓度AgNPs引起光合作用能力下降，使得糖合成量下降，降低了维持水平衡的能力[16]。这一现象在对水稻的研究也得到证实[17]。而脯氨酸含量的上升可能与其能螯合重金属，清除自由基能力有关[18]。因此，AgNPs对浮萍的毒性通过改变硝酸盐的吸收，减少叶绿素含量，而抑制其光合作用能力；也可能引起能量(糖类)的缺失及细胞分裂减少，最终抑制浮萍生长[18]。

另外，AgNPs也诱导小麦根细胞的氧化应激，促进氧化型谷胱甘肽(GSSG)的积累及金属硫蛋白(MT)基因的表达[13]，也导致K、Fe等矿质元素缺乏[19]，推测可能通过替代其他的重要金属而发挥毒性作用。笔者的研究也发现AgNPs(5～12 nm)导致拟南芥叶片中的K、Fe和Zn含量的显著下降[20]。

1.4 AgNPs处理对植物细胞结构的影响

由于具有小粒径的特性，AgNPs很容易被吸附在细胞表面或进入细胞，影响细胞结构。Mazumdar等[12]研究发现，AgNPs(25 nm)进入水稻根细胞后，可导致细胞壁断裂、液泡受损，推测可能是纳米颗粒通过细胞壁孔时所造成的物理损伤。同时，AgNPs也能进入拟南芥根与根毛中，并聚集在根尖根冠及小柱细胞中，导致小柱初始细胞受损，影响细胞分裂，且诱导侧根根冠细胞的脱落及抑制根毛生长[21]。在AgNPs处理黑麦草时也发现皮层、上皮及根尖细胞受损，主根及根毛发育受阻[10]。此外，AgNPs还能破坏洋葱根尖细胞膜，致使细胞死亡[22]；同时还引起细胞形态发生改变，如出现空泡、细胞核消失、质膜破裂、原生质体收缩等现象[23]；类似的现象在多种农作物如绿豆、高粱、玉米等中也有发现[24-25]，表明引起细胞受损是AgNPs毒理机制之一。

1.5 AgNPs处理对植物遗传物质的影响

有研究表明，AgNPs能对遗传物质产生毒性。Kumari等[11]及Babu等[26]利用洋葱根尖研究AgNPs毒性发现，AgNPs短时间处理即可导致洋葱根尖细胞染色体畸变(染色体断裂、形成染色质桥及微核等)及分裂指数下降，从而抑制细胞分裂。Panda等[22]认为，AgNPs的结合靶标是纺锤体形成中起关键作用的微管蛋白，与之结合后造成洋葱根尖细胞有丝分裂受阻，形成细胞微核。彗星实验结果也证实，AgNPs引起葱属植物及烟草根的DNA损伤，且植物根中DNA损伤比茎和叶中更明显[23]。此外，对蚕豆根尖分生组织的研究也表明，AgNPs进入植物细胞与细胞内物质相互作用，可能通过减缓细胞周期从S期到M期的转化速度，造成分裂指数下降[27]。同时，AgNPs诱导ROS积累，引起细胞死亡和DNA损伤、阻碍DNA损伤修复、导致染色体畸变(如染色体断裂、缺失等)，造成基因组不稳定[27]。总之，AgNPs进入植物细胞体内，有可能与DNA相互作用，对植物遗传物质产生毒性。

1.6 AgNPs处理对植物生殖生长的影响

相对于生长毒性，目前AgNPs对植物的生殖毒性研究还很少。其中AgNPs处理拟南芥能加速花器官的发育，降低子代(F1代)的萌发率，影响子代质量[28]。而笔者的研究发现2.5 mg·L-1AgNPs推迟拟南芥的抽薹及开花时间，阻碍果荚发育[29]。同时，通过对紫草叶片喷施AgNPs(20～60 mg·L-1)，发现AgNPs可通过影响乙烯的作用功能，增加花序及减少种子脱落，从而增加种子收成[30]。

2 AgNPs处理后植物对Ag的吸收与运输

2.1 植物体内Ag的吸收积累

植物细胞壁是细胞外物质进入细胞内的一个屏障，这种筛选主要由细胞壁孔径决定，其孔径主要为5～20 nm。因此，只有当纳米粒子或团聚体粒径在小于细胞壁孔径时才能更容易穿过细胞壁到达质膜[31]。大量研究表明AgNPs处理后，植物内有Ag的累积。Stampoulis等[15]研究发现AgNPs处理西葫芦后，茎中Ag含量是同浓度微米级Ag处理组的4.7倍。AgNPs(6～8 nm)处理的紫背浮萍中Ag含量显著升高，并呈现浓度依赖效应，这与细胞对AgNPs的内化和表面吸附有关[16]。黑麦草中AgNPs茎中Ag的积累比根中少，也呈浓度和粒径依赖效应[10]。

最近，在拟南芥水培实验中发现，AgNPs处理组植株内Ag含量高于等摩尔浓度的Ag离子处理组，说明AgNPs更容易被植株吸收，且推测AgNPs可被直接吸收[21]。共聚焦激光扫描显微镜观察发现AgNPs在被根的吸收过程中，先后通过外缘细胞、根冠、上皮细胞及小柱细胞，再进入顶端分生组织的初始细胞[21]。利用扫描、透射电子显微镜及X-ray发现，Ag颗粒主要聚集在根与根毛的根尖根冠及小柱细胞中，除直接吸收之外，AgNPs也可能在根表面被氧化成Ag+再进入根组织；AgNPs也能聚集在胞间联丝及细胞壁上，使细胞间信号传递(如细胞生长素信号)受阻，从而导致生长受阻[21]。

2.2 Ag在植物体内运输、迁移及转化

除了在植物根部被检测出外，AgNPs在茎中也被检测到[13]，表明AgNPs可通过根的吸收运输至茎部。纳米粒子主要通过共质体途径和质外体途径进行内部运输，但粒子是经过相邻细胞胞间联丝进入细胞质的共质体通道，还是由细胞壁间隙之间的质外体途径传递，这与AgNPs粒径及化学态转化等因素有关[21]。其中胞间联丝直径小于50 nm时，只有部分小粒子才能进入[32]。如AgNPs(20 nm)可能通过胞间联丝在细胞内运输[21,33-36]；而当AgNPs(20 nm、40 nm)聚集在拟南芥[21]根尖胞间联丝后，会阻止共质体途径，从而可能通过细胞壁中经质外体途径运输。AgNPs被植物吸收后，银化学态会发生转化，如AgNPs可被氧化成Ag+，在运输过程中可能与重要的生物受体结合从而引起毒性[10]。有趣的是，80 nm AgNPs处理的拟南芥根尖细胞壁中发现，只有粒径为20 nm的AgNPs，且Ag+处理组茎中也检测到AgNPs，表明AgNPs可被氧化成Ag+，Ag+被吸收后也可在体内转化为AgNPs[13,21]。

AgNPs处理植物后，植物体内检测到的Ag可能由2种形式吸收和运输，即AgNPs粒子形式和Ag+形式[13]。但目前对其吸收和运输形式并未作出具体区分。

3 AgNPs的毒性与Ag+关系

AgNPs颗粒比Ag+(半径为0.126 nm)大1到2个数量级，在环境中能够解离出Ag+，因而有研究认为，AgNPs的毒性作用可能由Ag+引起。但至今，AgNPs的毒性是由其本身起作用还是由其释放出的Ag+起主要作用尚存在争议。

在AgNPs对拟南芥[21]、西葫芦[15]及湿地植物[7]的萌发毒性难以用Ag+来解释，更有可能是来自AgNPs本身的毒性。在黑麦草的实验中发现，半胱氨酸(可结合Ag+，减轻其毒性)的添加未减轻AgNPs的毒性，表明这种细胞损伤是由AgNPs粒子本身引起[10]。同样，Jiang等[16]研究发现，0.5 mg·L-1AgNPs处理引起紫背浮萍根的脱落，但更高浓度的AgNO3(5、10 mg·L-1)未造成根的脱落，且研究发现AgNPs转化成Ag+量不足3%，因此Ag+不是构成AgNPs毒性的主要因子。笔者的研究也发现，AgNPs影响拟南芥的鲜重、根长、亚细胞结构、开花时间及抗氧化基因的表达，而等浓度的Ag+对拟南芥的影响不大[20]。

但也有研究认为，AgNPs析出的Ag+起主要的毒性作用。对浮萍的研究发现，AgNO3(相对于AgNPs)能够更快地引起毒性效应，使其叶片数和干重等下降，表明AgNPs释放出的Ag+可能起主要作用[8]。在绿藻的研究中发现，藻内H2O2可使AgNPs氧化成Ag+，最终Ag+起主要毒性作用[37]。同时，在研究AgNPs对绿豆和高粱的影响时发现，植株在琼脂糖中培养时Ag+起主要作用；而在土壤培育中，AgNPs本身的毒性更为关键，且其毒性与粒子直径有关[7,24]。这可能与土壤中存在大量与Ag+结合的配体(如硫醇、硫化物、氯化物、磷酸盐等)有关，从而减少了Ag+的生物吸收[38-39]；也可能是由于AgNPs转化为Ag+后，随即又被化学物质或光还原成AgNPs[40]。

总之，AgNPs在不同环境中、不同植物体内释放出的Ag+量与周围环境中氧化还原物质的存在有关，AgNPs和Ag+之间相互转化非常复杂，两者在哪种条件下起主要作用尚无定论，目前大部分研究认为AgNPs的毒性比等量Ag+的毒性大，即AgNPs存在不同于Ag+的作用机制，例如，AgNPs可被物理吸收与累积，造成物理损伤与堵塞，影响信号传导功能等[21,24]；结合胞内核酸及蛋白等多种重要活性物质，造成基因损伤等[27]，具体机理有待进一步研究。

4 总结与展望

本文总结了近年来AgNPs对植物营养和生殖生长的毒性研究，包括其对种子萌发、植物形态及生物量、细胞结构和遗传物质的毒性，并分析了AgNPs在植物体内的吸收和积累方式。由于AgNPs与环境的相互作用很复杂，已有的研究结果并不一致，甚至相反。且AgNPs的毒性是否来自于Ag+有待进一步的研究。同时对AgNPs的大部分毒理研究只考虑了颗粒的直径及形态，而对AgNPs在环境中的形态转化，如氧化、硫化等等环境行为考虑较少。将来，需加深AgNPs在环境中的迁移规律的研究，同时其对生物体分子水平的研究也需重视。只有找到纳米材料在生物体的分子靶标，才能更好研究、预测其对环境及人类健康的影响。

[1] Nowack B, Krug H F, Height M. 120 years of nanosilver history: Implications for policy makers [J]. Environmental Science & Technology, 2011, 45(4): 1177-1183

[2] Chen Y, Chen H, Zheng X, et al. The impacts of silver nanoparticles and silver ions on wastewater biological phosphorous removal and the mechanisms [J]. Journal of Hazardous Materials, 2012, 239-240: 88-94

[3] Lee C W, Mahendra S, Zodrow K, et al. Developmental phytotoxicity of metal oxide nanoparticles to Arabidopsis thaliana [J]. Environmental Toxicology and Chemistry, 2010, 29(3): 669-675

[4] Oukarroum A, Barhoumi L, Pirastru L, et al. Silver nanoparticle toxicity effect on growth and cellular viability of the aquatic plant Lemna gibba [J]. Environmental Toxicology and Chemistry, 2013, 32(4): 902-907

[5] Barrena R, Casals E, Colón J, et al. Evaluation of the ecotoxicity of model nanoparticles [J]. Chemosphere, 2009, 75(7): 850-857

[6] El-Temsah Y S, Joner E J. Impact of Fe and Ag nanoparticles on seed germination and differences in bioavailability during exposure in aqueous suspension and soil [J]. Environmental Toxicology, 2012, 27(1): 42-49

[7] Yin L, Colman B P, McGill B M, et al. Effects of silver nanoparticle exposure on germination and early growth of eleven wetland plants [J]. PloS One, 2012, 7(10): e47674

[8] Gubbins E J, Batty L C, Lead J R. Phytotoxicity of silver nanoparticles to Lemna minor L [J]. Environmental Pollution, 2011, 159(6): 1551-1559

[9] Musante C, White J C. Toxicity of silver and copper to Cucurbita pepo: Differential effects of nano and bulk-size particles [J]. Environmental Toxicology, 2012, 27(9): 510-517

[10] Yin L, Cheng Y, Espinasse B, et al. More than the ions: The effects of silver nanoparticles on Lolium multiflorum [J]. Environmental Science & Technology, 2011, 45(6): 2360-2367

[11] Kumari M, Mukherjee A, Chandrasekaran N. Genotoxicity of silver nanoparticles in Allium cepa [J]. Science of the Total Environment, 2009, 407(19): 5243-5246

[12] Mazumdar H, Ahmed G. Phytotoxicity effect of silver nanoparticles on Oryza sativa [J]. International Journal of ChemTech Research, 2011, 3(3): 1494-1500

[13] Dimkpa C, McLean J E, Martineu N, et al. Silver nanoparticles disrupt wheat (Triticum aestivum L.) growth in a sand matrix [J]. Environmental Science & Technology, 2013, 47(2): 1082-1090

[14] Kim E, Kim S H, Kim H C, et al. Growth inhibition of aquatic plant caused by silver and titanium oxide nanoparticles [J]. Toxicology and Environmental Health Sciences, 2011, 3(1): 1-6

[15] Stampoulis D, Sinha S K, White J C. Assay-dependent phytotoxicity of nanoparticles to plants [J]. Environmental Science & Technology, 2009, 43(24): 9473-9479

[16] Jiang H S, Li M, Chang F Y, et al. Physiological analysis of silver nanoparticles and AgNO3 toxicity to Spirodela polyrhiza [J]. Environmental Toxicology and Chemistry, 2012, 31(8): 1880-1886

[17] Mirzajani F, Askari H, Hamzelou S, et al. Effect of silver nanoparticles on Oryza sativa L. and its rhizosphere bacteria [J]. Ecotoxicology and Environmental Safety, 2013, 88(1): 48-54

[18] Mallick N. Copper-induced oxidative stress in the chlorophycean microalga Chlorella vulgaris: Response of the antioxidant system [J]. Journal of Plant Physiology, 2004, 161(5): 591-597

[19] Shams G, Ranjbar M, Amiri A A, et al. The effect of 35 nm silver nanoparticles on antagonistic and synergistic mineral elements in leaves and fruit of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) [J]. International Journal of Agriculture and Crop Sciences, 2013, 5(5): 439-500

[20] Qian H F, Peng X F, Han X, et al. Comparison of the toxicity of silver nanoparticles and silver ion on the growth of terrestrial plant model Arabidopsis thaliana [J]. Journal of Environmental Sciences, 2013, 25(9): 1-9

[21] Geisler-Lee J, Wang Q, Yao Y, et al. Phytotoxicity, accumulation and transport of silver nanoparticles by Arabidopsis thaliana [J]. Nanotoxicology, 2013, 7(3): 323-337

[22] Panda K K, Achary V M M, Krishnaveni R, et al. In vitro biosynthesis and genotoxicity bioassay of silver nanoparticles using plants [J]. Toxicology in Vitro, 2011, 25(5): 1097-1105

[23] Manosij G M J, Sonali S, Anirban C, et al. In vitro and in vivo genotoxicity of silver nanoparticles [J]. Mutation Research, 2012, 749(1-2): 60-69

[24] Lee W M, Kwak J I, An Y J. Effect of silver nanoparticles in crop plants Phaseolus radiatus and Sorghum bicolor: Media effect on phytotoxicity [J]. Chemosphere, 2012, 86(5): 491-499

[25] Pokhrel L R, Dubey B. Evaluation of developmental responses of two crop plants exposed to silver and zinc oxide nanoparticles [J]. Science of the Total Environment, 2013, 452-453: 321-332

[26] Babu K, Deepa M, Shankar S, et al. Effect of nano-silver on cell division and mitotic chromosomes: A prefatory siren [J]. The Internet Journal of Nanotechnology, 2007, 2(2). http://ispub.com/IJNT/2/2/7357

[27] Patlolla A K, Berry A, May L, et al. Genotoxicity of silver nanoparticles in Vicia faba: A pilot study on the environmental monitoring of nanoparticles [J]. International Journal of Environmental Research and Public Health, 2012, 9(5): 1649-1662

[28] Wang Q. Phytotoxicity of silver nanoparticles to Arabidopsis thaliana in hydroponic and soil systems [D]. Carbondale: Southern Illinois University, 2011: 36-52

[29] 彭小凤. 纳米银对拟南芥营养生长与开花的影响 [D]. 杭州: 浙江工业大学, 2013: 49-57

Peng X F. The effects of silver nanoparticles on the vegetative growth and flowing of Arabidopsis thallana [D]. Hangzhou: Zhejiang University of Technology, 2013: 49-57 (in Chinese)

[30] Sahandi M S, Sorooshzadeh A, Rezazadeh S, et al. Effect of nano silver and silver nitrate on seed yield of borage [J]. Journal of Medicinal Plants Research, 2011, 5(2): 171-175

[31] Navarro E, Baun A, Behra R, et al. Environmental behavior and ecotoxicity of engineered nanoparticles to algae, plants, and fungi [J]. Ecotoxicology, 2008, 17(5): 372-386

[32] Concenco G, Ferreira E, Ferreira F, et al. Plasmodesmata: Symplastic transport of herbicides within the plant [J]. Planta Daninha, 2007, 25(2): 423-432

[33] Ma X, Geiser-Lee J, Deng Y, et al. Interactions between engineered nanoparticles (ENPs) and plants: Phytotoxicity, uptake and accumulation [J]. Science of the Total Environment, 2010, 408(16): 3053-3061

[34] Lin D, Xing B. Phytotoxicity of nanoparticles: Inhibition of seed germination and root growth [J]. Environmental Pollution, 2007, 150(2): 243-250

[35] Gardea-Torresdey J L, Gomez E, Peralta-Videa J R, et al. Alfalfa sprouts: A natural source for the synthesis of silver nanoparticles [J]. Langmuir, 2003, 19(4): 1357-1361

[36] Rico C M, Majumdar S, Duarte-Gardea M, et al. Interaction of nanoparticles with edible plants and their possible implications in the food chain [J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2011, 59(8): 3485-3498

[37] Navarro E, Piccapietra F, Wagner B, et al. Toxicity of silver nanoparticles to Chlamydomonas reinhardtii [J]. Environmental Science & Technology, 2008, 42(23): 8959-8964

[38] Reinsch B, Levard C, Li Z, et al. Sulfidation of silver nanoparticles decreases Escherichia coli growth inhibition [J]. Environmental Science & Technology, 2012, 46(13): 6992-7000

[39] Xiu Z M, Ma J, Alvarez P J. Differential effect of common ligands and molecular oxygen on antimicrobial activity of silver nanoparticles versus silver ions [J]. Environmental Science & Technology, 2011, 45(20): 9003-9008

[40] Glover R D, Miller J M, Hutchison J E. Generation of metal nanoparticles from silver and copper objects: Nanoparticle dynamics on surfaces and potential sources of nanoparticles in the environment [J]. ACSNano, 2011, 5(11): 8950-8957

◆

ResearchProgressinPhytotoxicityofSilverNanoparticles

Peng Xiaofeng, Zhu Min, Ren Jie, Qian Haifeng*

College of Biological and Environmental Engineering, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310032, China

20 June 2013accepted8 September 2013

Silver nanoparticles (AgNPs) are one of the most important nanomaterials in consumer product inventories due to their physicochemical properties, and are widely used in personal care products, food service, building materials, medical instruments, and textiles. Given that the increasing production and usage of commercial AgNPs, the potential toxicity of AgNPs to organisms must be clarified. As one of the important parts of the ecosystem, plants can accumulate AgNPs and transfer them into the food chain. The phytotoxicity of AgNPs is becoming a hot topic in this field. The toxicity of AgNPs was dependent on their absorption, transportation, diffusion and transformation by plants. This uptake of AgNPs inhibited seed germination, affected seedlin.g physiological-biochemical processes and cellular structure, changed plant flowering and female/male seed ratio, and also influenced the stability of DNA. From the existing data, it was difficult to judge whether AgNPs toxicity was caused by Ag ion.

silver nanoparticles; silver ion; phytotoxicity

国家自然科学基金(21277127)

彭小凤(1986-)，女，硕士，研究方向为植物毒理学，E-mail: pengxiaofeng2007@126.com;

*通讯作者E-mail: hfqian@zjut.edu.cn

10.7524/AJE.1673-5897.20130620001

彭小凤，朱敏，任洁，等. 纳米银的植物毒性研究进展[J]. 生态毒理学报, 2014, 9(2): 199-204Peng X F, Zhu M, Ren J, et al. Research advance in phytotoxicity of silver nanoparticles [J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2014, 9(2): 199-204 (in Chinese)

2013-06-20录用日期2013-09-08

1673-5897(2014)2-199-06

X171.5

A

钱海丰(1973—)，男，博士，教授，从事生物技术与生物安全研究工作。