science >> Wetenschap >  >> Biologie

Nanoplastics kunnen zich in de voedselketen verplaatsen van planten tot insecten en van insecten tot vissen

Grafisch abstract. Tegoed:Nano vandaag (2022). DOI:10.1016/j.nantod.2022.101611

Een nieuwe studie van de Universiteit van Oost-Finland laat zien dat sla nanoplastics uit de bodem kan opnemen en in de voedselketen kan brengen. Het artikel is gepubliceerd in Nano Today .

De bezorgdheid over plasticvervuiling is wijdverbreid geworden nadat men zich realiseerde dat verkeerd beheerde kunststoffen in het milieu uiteenvallen in kleinere stukjes die bekend staan ​​als microplastics en nanoplastics. Het is waarschijnlijk dat nanoplastics, vanwege hun kleine formaat, door fysiologische barrières kunnen gaan en organismen kunnen binnendringen.

Ondanks het groeiende aantal bewijzen over de potentiële toxiciteit van nanoplastics voor planten, ongewervelde dieren en gewervelde dieren, is ons begrip van de overdracht van plastic in voedselwebben beperkt. Zo is er weinig bekend over nanoplastics in bodemecosystemen en de opname ervan door bodemorganismen, ondanks het feit dat landbouwbodems mogelijk nanoplastics ontvangen uit verschillende bronnen zoals atmosferische depositie, irrigatie met afvalwater, toepassing van zuiveringsslib voor landbouwdoeleinden en gebruik van mulchfolie. Het meten van de opname van nanoplastics uit de bodem door planten, met name groenten en fruit in landbouwbodems, is dus een cruciale stap om te achterhalen of en in hoeverre nanoplastics hun weg kunnen vinden naar eetbare planten en daarmee naar voedselwebben.

Onderzoekers van de Universiteit van Oost-Finland hebben een nieuwe, op metalen vingerafdrukken gebaseerde techniek ontwikkeld om nanoplastics in organismen te detecteren en te meten en in deze nieuwe studie hebben ze deze toegepast op een modelvoedselketen bestaande uit drie trofische niveaus, namelijk sla als een primaire producent, larven van de zwarte soldaatvlieg als primaire consument en de insectenetende vis (voorn) als secundaire consument. De onderzoekers gebruikten veelvoorkomend plastic afval in het milieu, waaronder nanoplastics van polystyreen (PS) en polyvinylchloride (PVC).

Slaplanten werden via verontreinigde grond 14 dagen blootgesteld aan nanoplastics, waarna ze werden geoogst en gevoerd aan insecten (larven van de zwarte soldaatvlieg, die in veel landen als eiwitbron worden gebruikt). Na vijf dagen voederen met sla, werden de insecten vijf dagen aan de vissen gevoerd.

Met behulp van scanning elektronenmicroscopie analyseerden de onderzoekers de ontlede planten, larven en vissen. Op de beelden was te zien dat nanoplastics werden opgenomen door de wortels van de planten en zich ophopen in de bladeren. Vervolgens werden nanoplastics van de besmette sla naar de insecten overgebracht. De beeldvorming van het spijsverteringsstelsel van de insecten toonde aan dat zowel PS- als PVC-nanoplastics in de mond en in de darm aanwezig waren, zelfs nadat ze hun ingewanden 24 uur hadden geleegd. Het aantal PS-nanoplastics in de insecten was significant lager dan het aantal PVC-nanoplastics, wat consistent is met het lagere aantal PS-deeltjes in de sla. Toen de vissen zich voedden met de besmette insecten, werden deeltjes gedetecteerd in de kieuwen, lever en darmweefsels van de vissen, terwijl er geen deeltjes werden gevonden in het hersenweefsel.

"Onze resultaten laten zien dat sla nanoplastics uit de bodem kan opnemen en deze in de voedselketen kan brengen. Dit geeft aan dat de aanwezigheid van kleine plastic deeltjes in de bodem in verband kan worden gebracht met een potentieel gezondheidsrisico voor herbivoren en mensen als deze bevindingen blijken te generaliseerbaar zijn naar andere planten en gewassen en naar veldinstellingen. Verder onderzoek naar het onderwerp is echter nog steeds dringend nodig", besluit hoofdauteur Dr. Fazel Monikh van de Universiteit van Oost-Finland. + Verder verkennen

Interactie tussen nanoplastics en pectine, een in water oplosbaar polysacharide