In einer Studie der Mutagenese-Gruppe der UAB-Abteilung für Genetik und Mikrobiologie wurden Mikro- und Nanokunststoffe aus verschiedenen Arten von handelsüblichen Teebeuteln gewonnen und charakterisiert. Die UAB-Forscher stellten fest, dass bei der Verwendung dieser Teebeutel für die Zubereitung eines Aufgusses große Mengen an Partikeln in Nanogröße und nanofilamentösen Strukturen freigesetzt werden, was eine wichtige Quelle für die Exposition gegenüber MNPLs darstellt.
Die für die Forschung verwendeten Teebeutel wurden aus den Polymeren Nylon-6, Polypropylen und Zellulose hergestellt. Die Studie zeigt, dass Polypropylen beim Aufbrühen von Tee etwa 1,2 Milliarden Partikel pro Milliliter mit einer durchschnittlichen Größe von 136,7 Nanometern freisetzt, Zellulose etwa 135 Millionen Partikel pro Milliliter mit einer durchschnittlichen Größe von 244 Nanometern, während Nylon-6 8,18 Millionen Partikel pro Milliliter mit einer durchschnittlichen Größe von 138,4 Nanometern freisetzt.
Um die verschiedenen Arten von Partikeln in der Infusion zu charakterisieren, wurde eine Reihe fortschrittlicher Analysetechniken wie Rasterelektronenmikroskopie (SEM), Transmissionselektronenmikroskopie (TEM), Infrarotspektroskopie (ATR-FTIR), dynamische Lichtstreuung (DLS), Laser-Doppler-Velocimetrie (LDV) und Nanopartikel-Tracking-Analyse (NTA) eingesetzt. „Uns ist es gelungen, diese Schadstoffe mit einer Reihe modernster Techniken innovativ zu charakterisieren, was ein sehr wichtiges Instrument ist, um die Forschung über ihre möglichen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit voranzutreiben“, bemerkt UAB-Forscherin Alba Garcia.
Erstmals beobachtete Wechselwirkungen mit menschlichen Zellen
Die Partikel wurden angefärbt und zum ersten Mal verschiedenen Arten menschlicher Darmzellen ausgesetzt, um ihre Wechselwirkung und mögliche zelluläre Internalisierung zu bewerten. Die Experimente zur biologischen Interaktion zeigten, dass schleimproduzierende Darmzellen die Mikro- und Nanokunststoffe am stärksten aufnahmen, wobei die Partikel sogar in den Zellkern eindrangen, in dem sich das genetische Material befindet. Das Ergebnis deutet auf eine Schlüsselrolle der Darmschleimhaut bei der Aufnahme dieser Schadstoffpartikel hin und unterstreicht die Notwendigkeit weiterer Forschung zu den Auswirkungen, die eine chronische Exposition auf die menschliche Gesundheit haben kann.
„Es ist von entscheidender Bedeutung, standardisierte Testmethoden zu entwickeln, um die Kontamination mit MNPLs zu bewerten, die von Kunststoffmaterialien mit Lebensmittelkontakt freigesetzt werden, und um Regulierungsmaßnahmen zu formulieren, die diese Kontamination wirksam eindämmen und minimieren. Da die Verwendung von Kunststoffen in Lebensmittelverpackungen weiter zunimmt, ist es von entscheidender Bedeutung, die Kontamination mit MNPLs anzugehen, um die Lebensmittelsicherheit zu gewährleisten und die öffentliche Gesundheit zu schützen“, fügen die Forscher hinzu.
Die Studie wurde im Rahmen des europäischen Projekts PlasticHeal (https://www.plasticheal.eu/en) entwickelt, das von Alba Hernández, Dozentin in der Abteilung für Genetik und Mikrobiologie der UAB, koordiniert wird. Die Forscher der UAB-Mutagenesegruppe Alba García-Rodríguez, Ricard Marcos und Gooya Banaei, Erstautor des Forschungsartikels, waren ebenfalls an der Studie beteiligt, in Zusammenarbeit mit Forschern des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung in Leipzig, Deutschland.
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