Mikroplastik Kann Die Aufnahme Von "Ewigen Chemikalien" Durch Gemüse Verändern

KNOXVILLE, TN, 26. August 2026 /24-7PressRelease/ -- Mikroplastik und per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS) werden zunehmend gemeinsam in landwirtschaftlichen Böden gefunden, was Bedenken darüber aufwirft, wie kombinierte Verschmutzung die Lebensmittelsicherheit beeinflussen kann.

PFAS sind persistente synthetische Chemikalien, die wegen ihrer wasser- und ölabweisenden Eigenschaften weit verbreitet in industriellen und Verbraucherprodukten eingesetzt werden. Einmal in den Boden freigesetzt, können sie in Gemüse und Nutzpflanzen gelangen und so einen direkten Expositionspfad über die Nahrung schaffen. Mikroplastik (MP), definiert als Kunststoffpartikel kleiner als 5 Millimeter, ist ebenfalls weit verbreitet in landwirtschaftlichen Flächen durch Kunststoffmulch, Abwasserbewässerung, Klärschlammausbringung, atmosphärische Deposition und Reifenabrieb. Frühere Studien haben gezeigt, dass MP Schadstoffe adsorbieren oder Boden- und Pflanzenprozesse verändern können, aber wie verschiedene MP-Typen die Aufnahme von per- und polyfluorierten Alkylsubstanzen (PFAS) durch essbares Gemüse beeinflussen, blieb unklar. Aufgrund dieser Herausforderungen besteht ein Bedarf an eingehender Forschung darüber, wie Mikroplastiktypen die PFAS-Bioakkumulation in Kulturpflanzensystemen regulieren.

Forscher des State Key Laboratory of Water Pollution Control and Green Resource Recycling, School of the Environment, Nanjing University, berichteten (DOI: 10.1016/j.eehl.2026.100216) über die Ergebnisse in Eco-Environment & Health am 19. Januar 2026. Die ursprüngliche Forschungsarbeit untersuchte, wie Polyvinylchlorid (PVC), Polymilchsäure (PLA) und Reifenabriebpartikel (TWP) die Aufnahme von 10 PFAS durch Pak Choi (Brassica chinensis L.) beeinflussen.

Die Studie zeigte stark unterschiedliche Effekte unter den drei MP-Typen. PVC erhöhte die gesamte PFAS-Akkumulation in den Sprossen von Pak Choi signifikant um das 1,31- bis 1,70-fache über alle Dosierungen, einschließlich 0,01 %, einem Wert, der mit dem oberen Bereich vergleichbar ist, der in landwirtschaftlichen Böden berichtet wurde. Die Forscher führten diesen Anstieg nicht auf eine stärkere Adsorption zurück, sondern auf pflanzenphysiologische Regulation. PVC-Exposition regulierte Aquaporin-bezogene Gene hoch, einschließlich PIP1-1, TIP1-1 und TIP1-2 in Sprossen und NIP5-1 in Wurzeln, was auf einen verbesserten Wassertransport hindeutet, der die Bewegung von PFAS aus dem Boden in essbare Gewebe erleichtern könnte. Im Gegensatz dazu reduzierte TWP die PFAS-Akkumulation in Sprossen um 37,4 %–54,1 %, teilweise weil es die stärkste PFAS-Adsorptionskapazität aufwies und teilweise weil es das Pflanzenwachstum und die Transpiration unterdrückte. Bei der höchsten Dosis reduzierte TWP die Transpirationsrate auf 73 % der Kontrolle und löste oxidativen Stress aus, wie durch Veränderungen bei Malondialdehyd (MDA), Superoxiddismutase (SOD) und Peroxidase (POD) angezeigt. PLA hemmte Wachstum und Stoffwechsel, aber seine gegensätzlichen Effekte auf Toxizität, Sorption und Aquaporin-Expression hoben sich weitgehend gegenseitig auf, sodass die PFAS-Aufnahme größtenteils unverändert blieb.

Die Autoren sagten, die Ergebnisse zeigten, warum Mikroplastikverschmutzung nicht als ein einzelnes, einheitliches Risiko behandelt werden kann. Sie sagten, PVC könnte die Übertragung von PFAS in essbares Gemüse erhöhen, indem es die Wassertransportwege der Pflanze verändert, während TWP die PFAS-Aufnahme reduzieren könnte, aber ein separates ökologisches Problem durch Schädigung des Pflanzenwachstums einführt. Die Autoren sagten, die Kernbotschaft sei, dass die Materialidentität von Mikroplastik wichtig ist. Sie fügten hinzu, dass die Risikobewertung über die gesamte Mikroplastikmenge hinausgehen und Polymertyp, Partikelverhalten, Pflanzenreaktion und gleichzeitig vorhandene Schadstoffe berücksichtigen sollte, wenn die Sicherheit landwirtschaftlicher Böden bewertet wird.

Die Studie hat wichtige Auswirkungen auf Lebensmittelsicherheit, Bodenmanagement und Regulierung neu auftretender Schadstoffe. Da PVC die PFAS-Akkumulation sogar bei umweltrelevanten Konzentrationen erhöhte, könnten landwirtschaftliche Flächen, die sowohl mit Kunststoffrückständen als auch mit PFAS kontaminiert sind, eine genauere Überwachung erfordern. TWP verdient Aufmerksamkeit in Böden entlang von Straßen und in Industriegebieten, wo reifenstämmige Partikel häufig vorkommen können und Phytotoxizität die Pflanzenleistung beeinträchtigen könnte. Die Ergebnisse deuten auch darauf hin, dass biologisch abbaubare Kunststoffe wie PLA nicht ohne Bewertung ihrer ökologischen Effekte als risikofrei angenommen werden sollten. Zukünftige Arbeiten sollten weitere Kulturpflanzenarten, realistische Feldbedingungen und Szenarien mit gemischter Plastikverschmutzung testen, um stärkere Strategien zur Verhinderung des Eintrags von PFAS und MP in die Nahrungskette zu unterstützen.

Referenzen
DOI
10.1016/j.eehl.2026.100216

Originalquellen-URL
https://doi.org/10.1016/j.eehl.2026.100216

Förderinformationen
Die finanzielle Unterstützung durch die National Natural Science Foundation of China (42507033 und 22476088), die Fundamental Research Funds for the Cornell University (021114380228) und das Yuxiu Young Scholars Program der Nanjing University.

Über die Zeitschrift
Eco-Environment & Health(EEH)

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