De aanwezigheid van plastic in onze oceanen en waterlichamen is een van de grootste bedreigingen voor mariene ecosystemen. In 2022 bedroeg de plasticproductie wereldwijd meer dan 400 miljoen ton, en deze blijft stijgen. Vooral de aanwezigheid van microplastics, variërend in grootte van 100 nanometer tot 5 millimeter, is zorgwekkend.

Vanwege hun kleine formaat kunnen ze lange afstanden in de oceanen afleggen en kunnen ze gemakkelijk worden opgenomen door een breed scala aan mariene organismen, wat resulteert in hun accumulatie in de voedselketen. Een ander aspect van de vervuiling door microplastics, dat vaak over het hoofd wordt gezien, maar net zo gevaarlijk is, is het vermogen ervan om schadelijke chemicaliën, zoals persistente organische verontreinigende stoffen, te absorberen en te transporteren.

Benzo[α]pyreen (BaP), geclassificeerd als een polycyclische aromatische koolwaterstof, onderscheidt zich als een verontreinigende stof met grote bezorgdheid. Geproduceerd als bijproduct van brandstof- en verbrandingsprocessen, hebben eerdere onderzoeken aangetoond dat BaP verantwoordelijk is voor de inductie van fysiologische stress en DNA-schade bij vissen en andere mariene organismen.

Bovendien dragen het langzame afbrekende vermogen en de carcinogeniteit ervan bij aan het zorgwekkende karakter ervan. Wanneer ze worden meegevoerd met microplastics, die vanwege hun hydrofobe oppervlakken vaak als dragers van verontreinigende stoffen fungeren, kan de accumulatie ervan in aquatische ecosystemen leiden tot verhoogde toxiciteit bij organismen die deze chemische stoffen absorberen. Het begrijpen van de omvang van de toxiciteit en de dreiging die voortkomt uit de gecombineerde impact van blootstelling aan microplastics en andere verontreinigende stoffen is daarom essentieel.

In een recente studie onderzochten onderzoekers onder leiding van Dr. Cheol Young Choi van de National Korea Maritime and Ocean University de impact van blootstelling aan microplastics en BaP op zoetwatergoudvissen (Carassius auratus) die afzonderlijk en in combinatie werden blootgesteld aan BaP en microplastics om de gevolgen ervan te begrijpen. blootstellingseffecten.

Hun bevindingen, gepubliceerd in Comparative Biochemistry and Physiology Part C:Toxicology &Pharmacology , gericht op de stressreactie van de goudvis, inclusief stressgerelateerde genen, cortisolspiegels en DNA-schade.

Dr. Choi borduurt voort op hun studie en legt uit:"Wanneer ze worden geconfronteerd met schadelijke verontreinigende stoffen, ondergaan organismen een stressreactie om te overleven. Bij vissen zijn we hiervan getuige door het activeren van hun stressregulerende as, de hypothalamus-hypofyse-interrenale as, en het vrijgeven van hormonen zoals cortisol. Hoewel deze reactie essentieel is voor het overleven op de korte termijn, kan langdurige stress de algehele gezondheid van het organisme verstoren."

Uit de experimenten bleek dat blootstelling aan verontreinigende stoffen niet alleen het endocriene systeem aantast, maar ook het DNA van het organisme kan beschadigen. Zowel BaP als microplastics veroorzaakten, wanneer ze afzonderlijk werden aangetroffen, abnormale effecten bij de goudvis.

Toen de goudvis echter aan beide stoffen samen werd blootgesteld, ondervond hij een sterker effect:er werd meer stress en DNA-schade waargenomen vergeleken met beide stoffen afzonderlijk.

"Dit is zorgwekkend omdat het aantoont dat alledaagse verontreinigende stoffen, die vaak samen in natuurlijke omgevingen worden aangetroffen, op bijzonder schadelijke manieren kunnen interageren, waardoor de negatieve effecten die ze hebben op wilde dieren worden versterkt", zegt dr. Choi, die de bevindingen uitlegt. De concentratie van deze verontreinigende stoffen in onze aquatische ecosystemen is inderdaad zorgwekkend, en ze beïnvloeden niet alleen het leven in het water, maar hebben ook potentiële gevolgen voor de menselijke gezondheid.

Een alomvattend begrip van de samengestelde effecten van toxines als ze gecombineerd worden, afgezien van hun toch al schadelijke individuele effecten, is essentieel voor het ontwikkelen van effectievere en doelgerichtere strategieën om dit veelzijdige probleem aan te pakken.

Hoewel de chemische effecten van microplastics op het zeeleven relatief onderbelicht zijn vergeleken met andere verontreinigende stoffen zoals BaP, brengt deze studie nieuw bewijsmateriaal aan het licht dat het belang benadrukt van het overwegen van hun gecombineerde effecten met andere verontreinigende stoffen.

Meer informatie: Jin A Kim et al., Blootstelling aan micropolystyreenplastic en benzo[α]pyreen beïnvloedt het endocriene systeem en veroorzaakt fysiologische stress bij Carassius auratus, Vergelijkende biochemie en fysiologie, deel C:toxicologie en farmacologie (2023). DOI:10.1016/j.cbpc.2023.109695

Aangeboden door National Korea Maritime and Ocean University