Фото: Sergey Elagin/Global Look Press
Под поверхностью почвы крошечные частицы пластика скрываются подобно молекулярным диверсантам. Ученые давно подозревали, что они проникают в наши сельскохозяйственные культуры, однако следы быстро теряются. Почему? Потому что отслеживание этих микроскопических нарушителей через ткани растений похоже на погоню за призраком с лупой.
Так незаметно ли пластики инфильтрируют нашу пищевую цепь или просто создают проблемы на уровне корней?
Что мы знаем точно, так это то, что растения, подвергшиеся воздействию нанопластиков, проявляют признаки стресса, включая замедленный рост, физиологические сбои и общее ботаническое нездоровье. Однако остается неясным, вызвано ли это повреждение накоплением пластиков внутри тканей растений или хаосом на корневом уровне, таким как реактивные кислородные виды. А поскольку экспериментальные схемы часто расплывчаты относительно зон воздействия, история остается неполной.
Чтобы разгадать тайну, накапливают ли овощи пластик тихо, исследователи Университета Плимута провели новый эксперимент. Их цель состояла в том, чтобы определить, способны ли нанопластики проникнуть в культуры через корни и загрязнить съедобные части.
Исследователи использовали метод радиоактивной маркировки, чтобы впервые продемонстрировать, что полистирольные нанопластики накапливаются и перемещаются в съедобные ткани редиса (Raphanus sativus).
Растения имеют встроенную защиту, называемую Каспарской полосой, которая препятствует попаданию нанопластиков в ксилему и их транспортировке к съедобным частям. Но когда исследователи пытаются проследить путь нанопластиков в стеблях и листьях, доказательства становятся туманными.
Во многих экспериментах используются гидропонные установки, где сеянцы погружают в воду с частицами пластика, позволяя листьям и стеблям непосредственно контактировать с раствором. Это усложняет интерпретацию результатов, так как критики утверждают, что обнаруживаемые пластиковые частицы просто приклеиваются к поверхности, словно блестки на вечериночном госте.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Environmental Research, редис подвергался гидропонной обработке в течение пяти дней, обеспечивая контакт только тонких несъедобных корней с водой, содержащей пластик. Затем проверили, попали ли какие-то из этих частиц в съедобные части.
Редис был выбран потому, что он быстро растет и имеет крупные мясистые корни, что идеально подходит для обнаружения накопления пластика.
Исследователи обнаружили, что около 5% мелких пластиковых частиц прикрепились к тонким несъедобным корням редиса или были поглощены ими. Но вот сюрприз: несмотря на то, что лишь тонкие корни соприкасались с водой, содержащей пластик, съедобные корень и листовые побеги также показали наличие пластика внутри себя. Это означает, что частицы не просто задерживались снаружи, а путешествовали сквозь растение, преодолевая Каспарскую полосу.
«Это первый случай, когда исследование продемонстрировало, что нанопластиковые частицы могут преодолеть этот барьер, имея потенциал для накопления внутри растений и передачи любому существу, которое потребляет их», — пояснил Натаниэль Кларк, один из авторов нового исследования. «Нет оснований полагать, что это уникально для этого овоща, существует четкая вероятность того, что нанопластики поглощаются различными видами продукции, выращиваемой по всему миру».
Из всех мелких пластиковых частиц, попавших на редис, примерно 25% оказались в съедобном корне, что составляет 1,1% от общего количества, которому они подверглись. Примерно 10% добрались до листовых побегов, что равно 0,4% от общей экспозиции.
Данные показывают, что редис способен впитывать мелкие пластиковые частицы через корни, и эти частицы достигают съедобных частей всего за пять дней. Оказавшись внутри, пластмассы остаются стабильными в течение недель, что свидетельствует о том, что они, вероятно, сохраняются в виде твердых частиц.
Микропластики ранее измерялись в почвах с концентрациями вплоть до 4,5 мг/кг, тогда как концентрации нанопластиков остаются неизвестными из-за ограничений анализа. Поэтому целью данного исследования было показать потенциальную способность накопления нанопластиков в редисе в условиях гидропонного выращивания.
