Wenn Menschen von Plastikverschmutzung hören, stellen sie sich normalerweise Seevögel mit Bäuchen voller Müll oder Meeresschildkröten mit Plastikstrohhalmen in der Nase vor. Die Plastikverschmutzung stellt jedoch eine weitere Bedrohung dar, die für das Auge unsichtbar ist und wichtige Folgen für die Gesundheit von Mensch und Tier hat.
Mikroplastik, winzige Kunststoffpartikel, die in vielen Kosmetika enthalten sind, können entstehen, wenn größere Materialien wie Kleidung oder Fischernetze im Wasser zerfallen. Mikroplastik ist heute im Ozean weit verbreitet und wurde unter anderem in Fischen und Schalentieren gefunden die das Menschen essen.
Als Forscher studieren Wie sich Krankheitserreger im Wasser ausbreiten, wollten wir besser verstehen, was passiert, wenn Mikroplastik und Krankheitserreger in ein und dasselbe Gewässer gelangen. In unserer kürzlich in der Zeitschrift veröffentlichten Studie Wissenschaftliche Berichtefanden wir heraus, dass Krankheitserreger vom Land auf mikroskopisch kleinen Plastikstücken per Anhalter zum Strand gelangen können, was eine neue Möglichkeit für Keime bietet, sich entlang der Küsten zu konzentrieren und in die Tiefsee zu gelangen.
Untersuchen, wie Kunststoffe und Krankheitserreger interagieren
Wir haben uns auf drei Parasiten konzentriert häufige Schadstoffe in Meerwasser und Meeresfrüchten: die einzelligen Protozoen Toxoplasma gondii (Toxo), Cryptosporidium (Crypto) und Giardia. Diese Parasiten landen in Gewässern, wenn Fäkalien von infizierten Tieren und manchmal von Menschen die Umwelt kontaminieren.
Krypto und Giardia Magen-Darm-Erkrankungen verursachen, die bei kleinen Kindern und immungeschwächten Personen tödlich sein können. Gift kann lebenslange Infektionen bei Menschen verursachen und sich für Menschen mit schwachem Immunsystem als tödlich erweisen. Infektion ein schwangere Frau kann auch zu Fehlgeburten oder Erblindung und neurologischen Erkrankungen beim Baby führen. Toxo infiziert auch eine Vielzahl von Meerestieren und tötet gefährdete Arten, einschließlich Süd- Seeotter, Hectors Delfine und Hawaiianische Mönchsrobben.
Um zu testen, ob diese Parasiten auf Kunststoffoberflächen haften können, haben wir in unserem Labor zunächst Mikroplastikkügelchen und -fasern zwei Wochen lang in Becher mit Meerwasser gelegt. Dieser Schritt war wichtig, um die Bildung von a zu induzieren Biofilm– eine klebrige Schicht aus Bakterien und gelartigen Substanzen, die Kunststoffe überzieht, wenn sie in Süß- oder Meerwasser gelangen. Forscher nennen diese klebrige Schicht auch eine Öko-Corona. Anschließend haben wir die Parasiten in die Testflaschen gegeben und gezählt, wie viele über einen Zeitraum von sieben Tagen auf dem Mikroplastik haften blieben oder frei im Meerwasser schwammen.
Wir fanden heraus, dass sich eine beträchtliche Anzahl von Parasiten an das Mikroplastik anheftete, und diese Zahl nahm mit der Zeit zu. So viele Parasiten hefteten sich an die klebrigen Biofilme, dass Plastik Gramm für Gramm zwei- bis dreimal mehr Parasiten aufwies als Meerwasser.
Überraschenderweise fanden wir heraus, dass Mikrofasern (häufig aus Kleidung und Fischernetzen) eine größere Anzahl von Parasiten beherbergten als Mikroperlen (häufig in Kosmetika zu finden). Dieses Ergebnis ist wichtig, da Mikrofasern die am häufigsten vorkommende Art von Mikroplastik sind MeeresgewässerAn Küstenstrände und sogar hinein Meeresfrüchte.
Kunststoffe könnten die Übertragung von Meereskrankheiten verändern
nicht wie andere Krankheitserreger die häufig im Meerwasser vorkommen, stammen die Krankheitserreger, auf die wir uns konzentriert haben, von terrestrischen tierischen und menschlichen Wirten. Ihre Präsenz in Meeresumgebungen ist ausschließlich darauf zurückzuführen fäkale Abfälle Kontamination das landet im meer. Unsere Studie zeigt, dass Mikroplastik auch als Transportsystem für diese Parasiten dienen könnte.
Diese Krankheitserreger kann sich im Meer nicht vermehren. Mit Kunststoffen in Meeresumgebungen zu trampen, könnte jedoch die Art und Weise, wie sich diese Krankheitserreger in Meeresgewässern fortbewegen, grundlegend verändern. Wir glauben, dass Mikroplastik, das an der Oberfläche schwimmt, ein potenzielles Problem darstellen könnte lange Strecken zurücklegendie Krankheitserreger weit entfernt von ihren ursprünglichen Quellen an Land verbreiten und sie in Regionen bringen, die sie sonst nicht erreichen könnten.
Andererseits konzentrieren absinkende Kunststoffe Krankheitserreger auf dem Meeresboden, wo filterfressende Tiere wie Muscheln, Miesmuscheln, Austern, Abalone und andere Schalentiere leben. Eine klebrige Biofilmschicht kann synthetische Kunststoffe im Meerwasser tarnen, und Tiere, die normalerweise totes organisches Material fressen, können dies tun sie unbeabsichtigt einnehmen. Zukünftige Experimente werden testen, ob lebende Austern, die in Tanks mit und ohne Kunststoff platziert werden, am Ende mehr Krankheitserreger aufnehmen.
Ein One-Health-Problem
Eine Gesundheit ist ein Ansatz für Forschung, Politik und Veterinär- und Humanmedizin, der die enge Verbindung von Tier-, Menschen- und Umweltgesundheit betont. Während es den Anschein hat, dass die Plastikverschmutzung nur Tiere im Ozean betrifft, kann sie letztendlich Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit haben.
Unser Projekt wurde von einem multidisziplinären Expertenteam durchgeführt, das von Mikroplastikforschern und Parasitologen bis hin zu Schalentierbiologen und Epidemiologen reichte. Diese Studie unterstreicht die Bedeutung der Zusammenarbeit zwischen Menschen, Tieren und Umweltdisziplinen, um ein herausforderndes Problem anzugehen, das unsere gemeinsame Meeresumwelt betrifft.
Wir hoffen, dass ein besseres Verständnis dafür, wie Mikroplastik krankheitsverursachende Krankheitserreger auf neue Weise transportieren kann, andere dazu ermutigt, es sich zweimal zu überlegen, bevor sie zum Plastikstrohhalm oder Polyester-T-Shirt greifen.
Emma Zhang et al, Association of zoonotic protozoan parasites with microplastics in seawater and impacts for human and Wildlife health, Wissenschaftliche Berichte (2022). DOI: 10.1038/s41598-022-10485-5
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