جزيئات البلاستيك الصغيرة تعمل على تضخيم امتصاص الملوثات في النباتات والخلايا المعوية

يمكن لجزيئات البلاستيك الدقيقة والنانوية في التربة والمياه أن تزيد بشكل كبير من كمية المواد الكيميائية السامة التي تمتصها النباتات والخلايا المعوية البشرية، وفقًا لدراستين جديدتين من Rutgers Health، مما أثار مخاوف جديدة بشأن سلامة الغذاء من التلوث البلاستيكي.

وقد وجدت الدراسة الأولى في مجلة نانوإمباكت، أن الخس المعرض لجزيئات بلاستيكية نانوية الحجم وملوثات بيئية شائعة مثل الزرنيخ امتص كميات أكبر بكثير من المواد السامة مقارنة بالنباتات المعرضة للملوثات، وهو ما يؤكد وحده مخاطر التلوث المتعدد لسلسلتنا الغذائية.

وأظهرت دراسة مصاحبة في مجلة ميكروبلاستيكس تأثيرات مماثلة في أنسجة الأمعاء البشرية.

وتشير نتائج الدراستين مجتمعتين إلى أن البلاستيك الدقيق والنانوي، وهو المنتج الثانوي لتفتت البلاستيك في البيئة بمرور الوقت، قد يخلق حلقة خطيرة من التلوث، مما يجعل النباتات تمتص المزيد من المواد الكيميائية السامة التي قد نتناولها بعد ذلك، بينما يجعل أجسامنا أكثر عرضة لامتصاص تلك السموم والبلاستيك نفسه وزيادة مخاطر الإصابة بالأمراض، وخاصة بالنسبة للسكان المعرضين للخطر.

7 مليارات طن متري من البلاستيك

وقال فيليب ديموكريتو، مدير مركز علوم النانو والمواد المتقدمة في معهد علوم الصحة المهنية البيئية بجامعة روتجرز والمؤلف الرئيسي للدراستين: “لقد وضعنا بالفعل حوالي 7 مليارات طن متري من البلاستيك في البيئة والتي تستمر في التفكك”، “إنها تلوث كل شيء من حولنا – الماء الذي نشربه، والطعام الذي نتناوله، والهواء الذي نتنفسه”.

تزيد من امتصاص الزرنيخ بنحو ستة أضعاف

وباستخدام نموذج خلوي للأمعاء الدقيقة البشرية، مقترنًا بجهاز معدي معملي يحاكي الجهاز الهضمي، وجد الباحثون أن جزيئات البلاستيك بحجم النانو تزيد من امتصاص الزرنيخ بنحو ستة أضعاف مقارنة بالتعرض للزرنيخ وحده.

وقال الباحثون من جامعة روتجرز ومحطة التجارب الزراعية في كونيتيكت ومعهد نيوجيرسي للتكنولوجيا إن نفس التأثير لوحظ مع البوسكاليد، وهو مبيد حشري شائع الاستخدام.

علاوة على ذلك، عملت العلاقة في كلا الاتجاهين: حيث أدى وجود هذه الملوثات البيئية أيضًا إلى زيادة كمية البلاستيك التي يمتصها النسيج المعوي بشكل كبير، حيث تضاعف امتصاص البلاستيك تقريبًا عندما كانت السموم موجودة.

تجاوز الحواجز البيولوجية

قال ديموكريتو، أستاذ العلوم النانوية والهندسة الحيوية البيئية في كلية الصحة العامة وكلية الهندسة بجامعة روتجرز: “نعلم أن المواد النانوية قادرة على تجاوز الحواجز البيولوجية، وكلما كانت الجزيئات أصغر، كلما زادت قدرتها على تجاوز الحواجز البيولوجية في أجسامنا التي تحمينا”.

وفي الدراسة الأخرى، عرَّض الباحثون نباتات الخس لحجمين من جزيئات البوليسترين – 20 نانومترًا و1000 نانومتر – إلى جانب الزرنيخ والبوسكاليد. ووجدوا أن الجزيئات الأصغر كان لها التأثير الأكبر، حيث زادت من امتصاص الزرنيخ في أنسجة النباتات الصالحة للأكل بنحو ثلاثة أضعاف مقارنة بالنباتات المعرضة للزرنيخ وحده.

جزيئات البلاستيك تتراكم أيضًا في أنسجة النباتات

وقد حدثت التأثيرات في كل من أنظمة الزراعة المائية وظروف التربة الأكثر واقعية.

وباستخدام تقنيات التصوير والتحليل المتقدمة، أظهر الباحثون أن جزيئات البلاستيك نفسها تتراكم أيضًا في أنسجة النباتات، حيث تكون الجزيئات الأصغر حجمًا أكثر عرضة للانتقال من الجذور إلى البراعم.

تنتج المواد البلاستيكية الدقيقة والنانوية من التحلل البطيء لقطع بلاستيكية أكبر حجمًا في البيئة.

وقالت ديموكريتو: “حتى لو توقفنا اليوم عن إنتاج البلاستيك أو استخدامه، فلدينا للأسف الكثير من النفايات البلاستيكية هناك”.

وكان البحث جزءًا من مشروع أكبر يبحث في قضايا سلامة الأغذية المتعلقة بالبلاستيك الدقيق والنانوي.

وأكد العلماء، أن هناك حاجة إلى مزيد من البحث لفهم الآثار طويلة الأمد وتطوير حلول محتملة.

وقال ديموكريتو: “نحن بحاجة إلى الالتزام بالتسلسل الهرمي للنفايات المكون من ثلاثة عناصر: تقليل استخدام البلاستيك وإعادة الاستخدام وإعادة التدوير، وفي المناطق التي لا يمكنك فيها تطبيق هذه العناصر الثلاثة، مثل الزراعة حيث يتم استخدام الكثير من البلاستيك لمكافحة الأعشاب الضارة وأشياء أخرى، استخدم البلاستيك القابل للتحلل البيولوجي “.

ويعمل الباحثون على تطوير مواد جديدة قابلة للتحلل البيولوجي يمكن أن تحل محل البلاستيك التقليدي، كما يعملون على تطوير أساليب أفضل للكشف عن جزيئات البلاستيك وقياسها في الغذاء والماءن ومع ذلك، قالوا إن منع المزيد من التلوث يجب أن يكون أولوية.

وأضاف ديموكريتو، “لا يعني هذا أننا لا نستطيع من الناحية الفنية معالجة بعض هذه القضايا”، “ولكن من المؤكد أن الحفاظ على جميع الفوائد من هذه المادة المفيدة للغاية مع الحد من الأضرار التي تسببها سيكون تحديًا، هناك عقبات اجتماعية واقتصادية مرتبطة بإنتاج البلاستيك واستخدامه يجب التغلب عليها”.