Etudes sur des laitues exposées aux nanoparticules
Publié par Isabelle le 26/07/2014 à 12:00
Source: Soleil/Synchroton/LUCIA

Laitue.
Illustration: Techno-science.net
LUCIA - L'étude des laitues exposées aux nanoparticules

Une équipe Grenobloise a étudié la croissance de laitues exposées aux nanoparticules. En plus de la contamination des sols, l'étude s'est intéressée à la contamination atmosphérique, une première pour ces particules présentes dans les produits courants comme les peintures de bâtiments.

Les nanoparticules (NP) sont présentes dans un grand nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de produits de consommation. Le secteur du bâtiment par exemple est l'un des principaux domaines utilisant des NP de TiO2, notamment dans les peintures. Qu'advient-il une fois que ces NP sont déversées dans la nature, que ce soit dans l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) ou dans les sols ? Un transfert vers les plantes ? Pour quelles conséquences ? Pour en savoir plus, une équipe de l'ISTerre s'est concentrée sur les laitues dans une étude publiée dans Journal of Hazardous Materials: celles-ci ont été exposées à des concentrations de nanoparticules et de microparticules de TiO2 variables, que ce soient des TiO2 seuls ou présents dans des lixiviats (des eaux chargées) de peinture après un traitement de vieillissement (La notion de vieillissement décrit une ou plusieurs modifications fonctionnelles diminuant progressivement l'aptitude d'un objet, d'une information ou d'un organisme à assurer ses...). L'équipe a étudié le transfert par voie racinaire et foliaire, mais les résultats les plus originaux ont été obtenus sur le transfert foliaire, pour lequel les connaissances sont très parcellaires. Le challenge consistait à détecter des concentrations extrêmement basses de NP ou de produits secondaires.

Après 7 jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à minuit heure locale) et...) d'exposition, les échantillons étaient analysés par différentes techniques de microscopie (La microscopie est l'observation d'un échantillon (placé dans une préparation microscopique plane de faible épaisseur) à travers le microscope. La microscopie...) et/ou spectroscopie dont des études de spectro-microscopie sur la ligne LUCIA (µXANES). Les chercheurs voulaient en particulier localiser le TiO2 à l'intérieur des plantes, afin d'en déduire son cheminement lors de l'imprégnation foliaire. Par ailleurs, la spéciation de l'élément chimique (c'est-à-dire les différentes formes qu'il prend) était également regardée avec attention. Géraldine Sarret, responsable de l'étude souligne l'intérêt d'utiliser le rayonnement synchrotron (Synchrotrons, synchro-cyclotrons et cyclotrons réfèrent à différents types d'accélérateurs circulaires.): "les lignes de spectro-microscopie comme LUCIA permettent la localisation des éléments dans les compartiments de la plante (Les plantes (Plantae Haeckel, 1866) sont des êtres pluricellulaires à la base de la chaîne alimentaire. Elles forment l'une des subdivisions (ou règne) des...) et la détermination de leur spéciation, en conditions cryogéniques ce qui limite les artefacts de redistribution / précipitations qu'on peut avoir en microscopie électronique classique". Les scientifiques ont ainsi obtenu des images qui suggèrent un passage par les stomates (structures qui permettent les échanges gazeux) et la cuticule des feuilles.


Transfert foliaire. Illustration: Soleil Synchrotron (Le terme synchrotron désigne un type de grand instrument destiné à l'accélération à haute énergie de particules élémentaires.) LUCIA

Au final, l'équipe a bel (Nommé en l’honneur de l'inventeur Alexandre Graham Bell, le bel est unité de mesure logarithmique du rapport entre deux puissances, connue pour exprimer la puissance du...) et bien retrouvé la trace (TRACE est un télescope spatial de la NASA conçu pour étudier la connexion entre le champ magnétique à petite échelle du Soleil et la géométrie du plasma coronal, à travers des images...) des NP de TiO2 dans tous les différents constituants de la laitue (Les laitues (genre Lactuca) sont des plantes annuelles de la famille des Astéracées (Composées) dont certaines espèces sont cultivées pour leurs...). Autre point (Graphie) intéressant, les microparticules de TiO2 ont aussi réussi à pénétrer les feuilles exposées. L'étude de la spéciation n'a pas mis en évidence de transformation des particules, qui restent sous leur forme cristalline initiale (ce qui n'est pas le cas pour les nanoparticules d'argent (L’argent ou argent métal est un élément chimique de symbole Ag — du latin Argentum — et de numéro atomique 47.), par exemple). En revanche, les études n'ont pas mis en évidence de phytotoxicité particulière. Ces travaux de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche...) soulèvent la question des cultures soumises à des contaminations atmosphériques, notamment des nanoparticules, en plus de la contamination des sols.

Références:
Larue, C., Castillo Michel, H., Sobanska, S., Trcera, N., Sorieul, S., Cécillon, L., Ouerdane, L., Legros, S., & Sarret, G. 2014. Fate of pristine TiO2 nanoparticles and aged paint-containing TiO2 nanoparticles in lettuce crop after foliar exposure. Journal of Hazardous Materials,. 2013: 3,925
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