Rohrzucker

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Die Bedrohung der Umwelt durch Mikroplastik – Kunststoffpartikel mit einem Durchmesser von weniger als 5 mm – hat Forscher dazu veranlasst, Alternativen zu entwickeln, die leichter abbaubar sind. Eine neue Studie legt nahe, dass ein aus Zuckerrohr gewonnener Ersatzstoff möglicherweise immer noch eine dauerhafte Wirkung auf Tiere hat.

Die in der Fachzeitschrift Science of the Total Environment veröffentlichte Studie wurde von einem Team der Universität Göteborg verfasst. Das Team setzte junge europäische Barsche (Perca fluviatilis) Poly-L-Lactid (PLA) aus, einem aus Zuckerrohr hergestellten Kunststoffpolymer, um herauszufinden, wie sich dieser angepriesene grüne Alternativkunststoff auf die Fische auswirken könnte.

Konventionelle Kunststoffe, die auf der Basis fossiler Brennstoffe hergestellt werden, haben den Planeten überschwemmt. Plastikfragmente wurden auf jedem Kontinent, in jeder Umwelt und in vielen ökologisch wichtigen Nahrungsketten identifiziert. Ozeanisches Mikroplastik wird leicht von Fischen oder Seevögeln aufgenommen, und die Wissenschaft fängt gerade erst an, die vielfältigen Auswirkungen zu verstehen, die dieser Verzehr auf die komplexe Biologie dieser Tiere hat.

Alternativen wie PLA gewinnen an Bedeutung – sie werden in Lebensmittelbehältern, Einwegbesteck, Kleidung und als Polymere für 3D-Drucker verwendet. Doch die neue Studie, die von der Göteborger Doktorandin Azora König Kardgar mitverfasst wurde, legt nahe, dass diese Alternativen auch Auswirkungen auf die Wasserbiologie haben könnten.

Sechs Monate lang fütterten Kardgar und Kollegen den Barsch mit einer von drei Ernährungsoptionen: mit PLA-Mikroplastik angereichertes Futter, mit natürlichen Kaolin-Tonpartikeln versetztes Futter – das zum Beschichten von Papier und zur Herstellung von Porzellan verwendet wird – oder kontrolliertes, unverfälschtes Futter. Dies war eine sehr kleine Studie – mit nur vier Fischen in jeder Analysegruppe –, die jedoch eine Fülle von Verhaltens- und genetischen Faktoren beim Barsch untersuchte.

Das Team stellte fest, dass Fische, die PLA ausgesetzt waren, stärker auf Artgenossen im Schwarm reagierten und außerdem eine eingeschränkte Bewegungsfähigkeit zeigten, eine veränderte Fähigkeit zur Bildung von Schwärmen aufwiesen und in bedrohlichen Umgebungen anders reagierten, obwohl nur die Veränderungen in der Reaktivität gegenüber Artgenossen statistisch signifikant waren.

„Toxikologische Experimente, die das Verhalten von Tieren analysieren, sind sehr selten. Am häufigsten untersuchen Forscher physiologische Veränderungen. Wir können sehen, dass etwas im PLA-Kunststoff Veränderungen bei den Fischen verursacht, aber wir können nicht sehen, was“, sagt Azora.

Viele Studien zu Mikroplastik verzichten auf die Verwendung einer nicht-plastischen Kontrolle. Durch die Einbeziehung von Kaolin konnten die Forscher besser herausfinden, welche Effekte auf eine Reaktion auf die physikalische Größe der verbrauchten Partikel oder auf die in PLA enthaltenen spezifischen Chemikalien zurückzuführen sind. Nach dem Verzehr von Kaolin wurden geringfügige Verhaltensänderungen beobachtet, von denen jedoch keine statistische Signifikanz erreichte. Stattdessen zeigten die kaolinfressenden Fische Veränderungen in der Expression stressbedingter Gene.

„Wir sehen, dass PLA für Fische nicht ungefährlich ist, daher sollte es nicht als umweltfreundliche Alternative zu gewöhnlichem Kunststoff verkauft werden. Es sollte als gleichwertig mit gewöhnlichem Kunststoff betrachtet werden“, sagt Azora. Bemerkenswert ist, dass die Studie keine Kontrolle mit Nicht-PLA-Mikroplastik umfasste, was die direkte Vergleichbarkeit der Ergebnisse einschränkte.

Referenz: König Kardgar A, Ghosh D, Sturve J, Agarwal S, Carney Almroth B. Die chronische Aufnahme von Poly(l-lactid) (PLA) – Mikroplastik beeinflusst das Sozialverhalten junger Barsche (Perca fluviatilis). Wissenschaft. Gesamtumgebung. 2023;881:163425. doi:10.1016/j.scitotenv.2023.163425d

Dieser Artikel ist eine Überarbeitung einer Pressemitteilung der Universität Göteborg. Das Material wurde hinsichtlich Länge und Inhalt bearbeitet.