UAB-onderzoek heeft in detail gekarakteriseerd hoe commerciële theezakjes op polymeerbasis miljoenen nanoplastics en microplastics in het aftreksel loslaten. Het onderzoek toont voor het eerst het vermogen van deze deeltjes aan om menselijke darmcellen te internaliseren, de bloedbaan te bereiken en zich door het lichaam te verspreiden.
De vervuiling door plastic afval vormt een kritieke uitdaging voor het milieu met steeds grotere gevolgen voor het welzijn en de gezondheid van toekomstige generaties. Voedselverpakkingen zijn een van de belangrijkste bronnen van vervuiling door microplastics en nanoplastics (MNPL’s) en inademing en inslikken zijn de belangrijkste blootstellingsroutes voor mensen.
Een onderzoek door de Mutagenesis Group van het Departement Genetica en Microbiologie van de UAB heeft met succes microplastics en nanoplastics verkregen en gekarakteriseerd uit verschillende soorten commercieel verkrijgbare theezakjes. De UAB-onderzoekers stelden vast dat wanneer deze theezakjes gebruikt worden om een aftreksel te bereiden, er enorme hoeveelheden nanodeeltjes en nanofilamentstructuren vrijkomen, wat een belangrijke bron van blootstelling aan MNPL’s is.
De theezakjes die voor het onderzoek werden gebruikt, waren gemaakt van de polymeren nylon-6, polypropyleen en cellulose. Uit het onderzoek blijkt dat polypropyleen tijdens het zetproces ongeveer 1,2 miljard deeltjes per milliliter afgeeft, met een gemiddelde grootte van 136,7 nanometer; cellulose geeft ongeveer 135 miljoen deeltjes per milliliter af, met een gemiddelde grootte van 244 nanometer; terwijl nylon-6 8,18 miljoen deeltjes per milliliter afgeeft, met een gemiddelde grootte van 138,4 nanometer.
De UAB-onderzoekers hebben vastgesteld dat wanneer deze zakjes gebruikt worden om een infuus voor te bereiden, er enorme hoeveelheden deeltjes van nanometergrootte en nanofilamentstructuren vrijkomen.
Om de verschillende soorten deeltjes in het infuus te karakteriseren, gebruikten ze een reeks geavanceerde analytische technieken zoals scanning elektronenmicroscopie (SEM), transmissie elektronenmicroscopie (TEM), infraroodspectroscopie (ATR-FTIR), dynamische lichtverstrooiing (DLS), laser doppler velocimetrie (LDV) en nanodeeltjes tracking analyse (NTA).
“We zijn erin geslaagd om deze verontreinigende stoffen op een innovatieve manier te karakteriseren met een reeks geavanceerde technieken, wat een zeer belangrijk hulpmiddel is om het onderzoek naar hun mogelijke effecten op de menselijke gezondheid te bevorderen,” zegt UAB-onderzoeker Alba García.
Interactie met menselijke cellen voor het eerst waargenomen
De deeltjes werden gekleurd en voor het eerst blootgesteld aan verschillende soorten menselijke darmcellen om hun interactie en mogelijke celinternalisatie te evalueren. De nieuwe biologische interactie-experimenten toonden aan dat slijmproducerende darmcellen de hoogste opname van microplastics en nanoplastics hadden, waarbij de deeltjes zelfs de celkern binnendrongen die het genetisch materiaal bevat. Het resultaat suggereert een sleutelrol voor darmslijm bij de opname van deze vervuilende deeltjes en onderstreept de noodzaak voor verder onderzoek naar de effecten die chronische blootstelling kan hebben op de menselijke gezondheid.
“Het is van cruciaal belang om gestandaardiseerde testmethoden te ontwikkelen voor het beoordelen van MNPL-verontreiniging die vrijkomt uit plastic materialen die met levensmiddelen in contact komen en om regelgevend beleid te formuleren om deze verontreiniging effectief te beperken en te minimaliseren. Aangezien het gebruik van plastic in voedselverpakkingen blijft toenemen, is het van vitaal belang om MNPL-verontreiniging aan te pakken om de voedselveiligheid te garanderen en de volksgezondheid te beschermen,” voegen de onderzoekers eraan toe.
Het onderzoek werd uitgevoerd in het kader van het Europese project PlasticHeal, gecoördineerd door Alba Hernández, docent aan de afdeling Genetica en Microbiologie van de UAB. Onderzoekers van de UAB Mutagenesis Group Alba García-Rodríguez, Ricard Marcos en Gooya Banaei, eerste auteur van het onderzoeksartikel, hebben deelgenomen aan de studie, met medewerking van onderzoekers van het Helmholtz Centre for Environmental Research in Leipzig, Duitsland.