Efectos agudos y crónicos de nanopartículas de óxido de zinc (ZnO) y dióxido de titanio (TiO2), en una batería de organismos zooplanctónicos de los estados de Aguascalientes y Quintana Roo

Abstract

Resumen Las nanopartículas (son partículas que va de un tamaño entre 1 y 100 nm) hoy en día son utilizadas en diversas aplicaciones, científicas, electrónicas, en medicina, cosméticos y debido a sus propiedades físicas y químicas, como su tamaño, el color, la transparencia, la solubilidad, y su síntesis, son ahora ampliamente usadas en cosméticos, medicinas, agroquímicos, y otras aplicaciones como electrónica y la industria alimenticia. Estudios actuales, han demostrado la presencia y toxicidad de nanopartículas en ambientes acuáticos y terrestres, sin embargo; han sido escasos, aunque existen reglamentos regulatorios sobre el uso de nanopartículas como el del Registro, Evaluación, Autorización y Restricción de Sustancias Químicas (REACH) de la Unión Europea. Existe la evidencia de que las nanopartículas son tóxicas por su tamaño, composición química, estructura superficial, solubilidad, forma y agregación. Dos nanopartículas muy usadas son el dióxido de titanio (TiO2) y óxido de zinc (ZnO) como componente en varios productos usados cotidianamente por el ser humano en todo el mundo, por ejemplo; talcos, pastas de dientes, bloqueadores solares, cremas tópicas, desodorantes, y jabones. Todos los productos químicos con nanopartículas usados por el ser humano llegan a los ecosistemas acuáticos, en toneladas cada año. Los sistemas de tratamiento de agua residual no son capaces de removerlos. Por lo tanto, existe un riesgo alto de efectos adversos en las poblaciones y comunidades de microorganismo acuáticos, esenciales para la salud del medio ambiente. Por ello, es importante analizar su toxicidad en una batería de microorganismos para estudiar sus efectos agudos y crónicos, estimar y predecir el riesgo al medio ambiente, porque son pocos los estudios que han evaluado los efectos ecotoxicológicos y el riesgo ambiental de las nanopartículas de dióxido de titanio (TiO2) y del óxido de zinc (ZnO) con un enfoque integral, es decir usando diferentes niveles tróficos, y usando especies autóctonas con distribución dentro de la región de estudio.

Abstract Nanoparticles (ranging in size from 1 to 100 nm) are currently used in various applications, including scientific, electronic, medical, and cosmetic fields. Due to their unique physical and chemical properties—such as size, color, transparency, solubility, and synthesis—they are now widely employed in cosmetics, medicines, agrochemicals, and other industries such as electronics and food production. Recent studies have demonstrated the presence and toxicity of nanoparticles in aquatic and terrestrial environments. However, these studies remain limited, even though regulatory frameworks like the European Union's Registration, Evaluation, Authorization, and Restriction of Chemicals (REACH) exist to govern nanoparticle use. Evidence shows that nanoparticles are toxic due to their size, chemical composition, surface structure, solubility, shape, and aggregation. Two widely used nanoparticles, titanium dioxide (TiO₂) and zinc oxide (ZnO), are components of various products commonly used by humans worldwide, such as talc, toothpaste, sunscreens, topical creams, deodorants, and soaps. All chemical products containing nanoparticles eventually reach aquatic ecosystems, releasing tons of these substances annually. Wastewater treatment systems are unable to remove them effectively, posing a significant risk of adverse effects on aquatic microbial populations and communities, which are essential for environmental health. Therefore, it is crucial to analyze their toxicity using a range of microorganisms to study both acute and chronic effects, estimate and predict environmental risks, and address the lack of comprehensive studies evaluating the ecotoxicological effects and environmental risks of titanium dioxide (TiO₂) and zinc oxide (ZnO) nanoparticles. This should involve an integrated approach that considers different trophic levels and utilizes native species distributed within the study region.