In veel keukens dient okra als een meesterverdikkingsmiddel van stoofschotels en soepen. De smurrie van dat fruit en andere planten, zoals aloë, cactus en psyllium, kan ook water en afvalwater zuiveren van sommige soorten vaste verontreinigende stoffen, evenals van sommige opgeloste stoffen. Nu hebben onderzoekers aangetoond dat combinaties van deze plantenextracten van voedingskwaliteit microplastics uit afvalwater kunnen verwijderen.

De onderzoekers presenteren hun resultaten vandaag op de voorjaarsbijeenkomst van de American Chemical Society (ACS).

De gezondheidseffecten van het innemen van microplastics – kleine stukjes plastic van 5 mm of kleiner – zijn momenteel onduidelijk, maar studies suggereren dat mensen onbedoeld tienduizenden van deze deeltjes per jaar consumeren. "We denken dat microplastics op zich misschien niet zo'n groot gevaar voor de gezondheid vormen, maar alles waar ze in terechtkomen of een giftige stof die zich aan deze plastics hecht, kan in ons lichaam terechtkomen en problemen veroorzaken", zegt Rajani Srinivasan, Ph. D., de hoofdonderzoeker van het project.

In het typische afvalwaterzuiveringsproces worden microplastics in twee stappen uit het water verwijderd. Ten eerste worden degenen die drijven eenvoudig van de top van het water afgeroomd. Deze stap verwijdert echter slechts een fractie van de totale aanwezige microplastics. De rest moet worden verwijderd door vlokmiddelen toe te voegen, of kleverige chemicaliën die microplastics aantrekken en grote klonten vormen. De klonten zinken dan naar de bodem van het water en kunnen daarvan worden gescheiden.

Srinivasan, die aan de Tarleton State University werkt, wijst erop dat sommige van de stoffen die momenteel worden gebruikt om verontreinigingen te verwijderen, mogelijk schadelijk zijn, dus hebben zij en haar team niet-toxische alternatieven onderzocht. Een veelgebruikt vlokmiddel, polyacrylamide, kan bijvoorbeeld onder bepaalde omstandigheden worden afgebroken tot giftige chemicaliën. "Het helpt niet als we proberen water op te ruimen, maar potentieel giftige stoffen toevoegen om de verontreinigende stoffen te verwijderen", zegt ze.

Eerder had Srinivasan het gebruik bestudeerd van plantenextracten van voedingskwaliteit als niet-toxische flocculanten om op textiel gebaseerde verontreinigende stoffen uit afvalwater te verwijderen. Haar team richtte zich specifiek op polysachariden in de extracten omdat deze biopolymeren de juiste chemische en biologische eigenschappen bezitten om verontreinigende stoffen zoals kleurstoffen of zelfs bacteriën aan te trekken en op te vangen. "Ik was bezig met het verwijderen van micro-organismen en dat soort dingen, en ik dacht:'Waarom probeer ik geen microplastics?'", zegt ze.

Dus het team van niet-gegradueerde en masterstudenten testte polysacharide-extracten van fenegriek, cactus, aloë vera, okra, tamarinde en psyllium - allemaal materialen van voedingskwaliteit - als vlokmiddelen om microplastics op te vangen. Ze testten verbindingen van de afzonderlijke planten, maar ook in verschillende combinaties. Om dit te doen, voegden ze deze extracten toe aan verschillende microplastic-bevattende waterbronnen. Vervolgens onderzochten ze microscoopbeelden van de vlokmiddelklonten voor en na de behandeling en telden de microplastics om te bepalen hoeveel deeltjes er waren verwijderd.

In hun experimenten ontdekten de onderzoekers dat polysachariden van okra gecombineerd met die van fenegriek het beste microplastics uit oceaanwater konden verwijderen, terwijl polysachariden van okra gecombineerd met die van tamarinde het beste werkten voor zoetwatermonsters. Over het algemeen werkten de plantaardige polysachariden beter of even goed als het traditionele vlokmiddel polyacrylamide, afhankelijk van de combinatie van extracten en waterbron.

Belangrijk is dat de plantaardige vlokmiddelen kunnen worden toegepast in bestaande waterbehandelingsprocessen. "De hele behandelingsmethode met de niet-toxische materialen maakt gebruik van dezelfde infrastructuur", zegt Srinivasan. "We hoeven niet iets nieuws te bouwen om deze materialen te gebruiken voor waterbehandelingsdoeleinden."

Vooruitkijkend zullen zij en haar team doorgaan met het afstemmen van de verhoudingen en combinaties van plantaardige vlokmiddelen om de verwijdering van verschillende soorten microplastics uit verschillende waterbronnen, zoals oceaanwater, estuariumwater, zoet water en grondwater, te optimaliseren. Ze zijn ook van plan om hun verwijderingsproces van niet-toxische microplastics op te schalen in veldstudies buiten het laboratorium. Uiteindelijk hopen ze deze nieuwe, plantaardige methode te commercialiseren, zodat microplastics op industriële schaal uit water kunnen worden verwijderd, zodat iedereen schoner en veiliger water kan drinken. + Verder verkennen

Mensen met IBD hebben meer microplastics in hun ontlasting, zegt onderzoek