У потаємному підземному світі ґрунту, немов молекулярні диверсанти, чатують крихітні частинки пластику. Дослідники вже давно підозрювали їх у проникненні в наші сільськогосподарські культури, однак шлях цих мікроскопічних порушників часто обривався. Чому? Тому що відстежувати ці невидимі частинки в рослинних тканинах – завдання, подібне до пошуку примар із лупою. Тож чи нанопластик таємно проникає в наш харчовий ланцюг, чи просто створює проблеми на рівні коренів? Достеменно відомо, що сільськогосподарські культури, які зазнали впливу нанопластику, демонструють ознаки стресу: затримку росту, фізіологічні збої та загальне погіршення ботанічного стану. Проте чи спричинена ця шкода накопиченням пластику всередині рослинних тканин, чи хаосом на рівні коренів, як-от утворенням активних форм кисню, досі залишається предметом дискусій. Нечіткі експериментальні дизайни, що часто не враховували точні зони впливу, залишали картину неповною.
Прорив Університету Плімута: Новаторське Дослідження
Щоб розгадати загадку того, чи овочі мовчки накопичують пластик, дослідники з Університету Плімута провели новаторський експеримент. Їхньою метою було з’ясувати, чи можуть нанопластики проникати в сільськогосподарські культури через їхні корені та забруднювати їстівні частини. Університет Плімута, розташований у місті Плімут, Англія, відомий своїми дослідженнями в галузі морських наук, інженерії та навколишнього середовища, що робить його ідеальним місцем для проведення подібних екологічних робіт.
Методика, що Розкриває Невидиме
Дослідники застосували метод радіоактивного мічення, щоб вперше продемонструвати, що нанопластики полістиролу накопичуються та переміщуються в їстівні тканини редису (Raphanus sativus). Радіоактивне мічення — це потужна техніка, що дозволяє вченим відстежувати рух речовин у складних системах, таких як живі організми, за допомогою ізотопів. Рослини мають вбудований захисний механізм, відомий як смужка Каспарі, який зазвичай блокує потрапляння нанопластиків у ксилему (тканину, що транспортує воду) та їх подальше переміщення до їстівних частин. Смужка Каспарі – це водонепроникна стрічка в корені рослини, що регулює потік води та розчинених речовин, діючи як фільтр. Однак, коли дослідники намагалися відстежити нанопластики в пагонах і листі, докази часто були нечіткими. Багато попередніх експериментів використовували гідропонні установки – метод вирощування рослин без ґрунту, використовуючи лише водні розчини поживних речовин. У таких системах саджанці часто занурювали у воду з пластиковими частинками, дозволяючи листю та стеблам безпосередньо контактувати з сумішшю. Це ускладнювало результати, адже критики стверджували, що виявлені пластикові частинки просто прилипали до поверхні, наче блискітки до святкового вбрання.
У цьому новому дослідженні, опублікованому в журналі Environmental Research – провідному виданні, що фокусується на питаннях довкілля та здоров’я людини, – редис вирощували гідропонним способом протягом п’яти днів. При цьому було забезпечено, що лише тонкі, неїстівні корені контактували з пластиком. Потім вчені перевірили, чи потрапили ці частинки в їстівні частини рослини. Редис (Raphanus sativus) – це швидкоросла овочева культура, яка відома своїми соковитими коренеплодами. Його обрали для дослідження саме через швидкий ріст і значний розмір коренів, що робило його ідеальним для виявлення потенційного накопичення пластику.
Приголомшливі Відкриття: Пластик Перетинає Бар’єри
Дослідники виявили, що близько 5% крихітних пластикових частинок прилипли до тонких, неїстівних коренів редису або були ними поглинуті. Але тут полягає головна несподіванка: незважаючи на те, що лише ці тонкі корінці контактували з водою, насиченою пластиком, їстівний коренеплід та листяні пагони все одно містили ознаки пластику всередині. Це означає, що частинки не просто залишилися на поверхні; вони подорожували крізь рослину, перетинаючи навіть такий захисний механізм, як смужка Каспарі. «Це перше дослідження, яке продемонструвало, що нанопластикові частинки можуть долати цей бар’єр, з потенціалом накопичення всередині рослин та подальшої передачі тим, хто їх споживає», – пояснив Натаніель Кларк, один із авторів нового дослідження. – «Немає підстав вважати, що це явище унікальне лише для цього овоча, існує очевидна ймовірність того, що нанопластики поглинаються різними видами сільськогосподарських культур, що вирощуються по всьому світу».
Із усіх крихітних пластикових частинок, що прилипли до редису, близько 25% зрештою опинилися в їстівному коренеплоді, що становить 1,1% від загальної кількості, до якої вони були піддані впливу. Приблизно 10% дісталися до листяних пагонів, що дорівнює 0,4% від загального впливу. Ці дані свідчать, що редис може поглинати крихітні пластикові частинки через свої корені, і ці частинки можуть досягти їстівних частин всього за п’ять днів. Після потрапляння всередину пластик залишається стабільним протягом тижнів, що, ймовірно, означає, що він зберігається у вигляді твердих частинок.
Широкі Наслідки та Майбутні Виклики
Раніше мікропластик вже вимірювався в ґрунтах, де його концентрації сягали до 4,5 мг/кг, однак концентрації нанопластику залишаються невідомими через аналітичні обмеження. Відповідно, це дослідження було зосереджене на демонстрації потенціалу накопичення нанопластику в редисі в гідропонній системі. Ці висновки припускають, що крихітні пластикові частинки гіпотетично можуть опинитися в тих частинах рослин, які ми вживаємо в їжу. Проте, необхідно провести додаткові дослідження, щоб з’ясувати, яким чином це може вплинути на наше здоров’я. «До певної міри, ці відкриття не повинні бути несподіванкою – зрештою, у всіх наших попередніх роботах ми знаходили мікропластикове забруднення скрізь, де його шукали», – зазначив Річард Томпсон, ще один співавтор нового дослідження. – «Ця робота є частиною нашого зростаючого розуміння накопичення та потенційно шкідливого впливу мікро- та наночастинок на здоров’я людини».
