Ačkoli je hromadění mikroplastů v životním prostředí ostře studovaným a mediálně populárním tématem, zaměřuje se většina prací na jejich dopad pouze v oceánské sféře. Jaký dopad mají biologicky nerozložitelné látky na souši bylo až doposud poněkud tajemstvím. Vědci z University of Massachussets se ve spolupráci se svými čínskými kolegy rozhodli zjistit, jakým způsobem mohou mikroplasty rostliny ovlivňovat.

"Doposud neexistoval žádný přímý důkaz, že by byly mikroplasty suchozemskými rostlinami absorbovány," říkají vědci z massachussetského týmu Baoshana Xinga.

Vědci přišli s důkazy, že se mikroplasty v rostlinách skutečně akumulovat mohou. Tento proces je ovlivněn jejich povrchovým nábojem. Odhalili, že pozitivně i neagativně nabité mikroplasty, které v laboratoři pro účely experimentu syntetizovali, velmi ochotně přijala známá modelová rostlina huseníček rolní (Arabidopsis thaliana). Průkazné hromadění plastů v rostlinách poukazuje na důsledky v udržitelnosti zemědělství a bezpečnosti potravin. Výsledky práce massachussetských vědců, které tento týden publikovali v časopise Nature Nanotechnology, hovoří jasně - přítomnost akumulovaných mikroplastů prokázali od kořene až po stonek.

Umělecké zpracování absorbce mikroplastů kořenovým systémem huseníčku, zdroj: University of Massachussets Amherst

Jak je ovšem možné, že částice mikroplastu pronikne do rostlinných tkání? Problém tkví v tom, že mohou dosahovat velikosti proteinu, nebo viru. Díky fluorescenčnímu značení mohli vědci plast pozorovat v průběhu času. Po sedm týdnů vystavení mikroplastům měřili parametry růstu, jako hmotnost, výška, obsah chlorofylu, nebo délka kořenového systému. U těchto rostlin následně zaznamenali výrazně menší množství vyprodukované biomasy, než u kontrolních vzorků, které plastovému znečištění vystaveny nebyly.

Schopnost pohltit mikroplasty však nebyl jediný závěr, ke kterému vědci došli. "Zjistili jsme, že pozitivně nabité kusy rostliny akumulovaly výrazně méně často, jejich růst ovšem ohrozily mnohem výrazněji," vysvětluje Xing. Přestože důvod tohoto fenoménu tým nedokázal odhalit, předpokládá, že pozitivně nabité mikroplasty více interagují s vodou a živinami. Tím pádem jsou snadněji absorbovány kořenovým systémem. Tento rozdíl by mohl představovat cíl potenciální navazující práce, která by blíže objasnila, jakým způsobem mikroplasty ohrožují výnosnost plodin a bezpečnost potravin.

Vědci z Massachussets nepodrobili testům pouze dospělé rostliny, ale i sazenice. Ty vystavili mikroplastům po dobu deseti dnů a po srovnání s kontrolními vzorky zjistili, že došlo k potlačení klíčení. Aby identifikovali molekulární procesy, které k inhibici růstu vedly, provedli transkriptomické analýzy kořenů. Taková studie sleduje expresi určitých genů, tedy výrobu jejich transkriptů (kopií, které slouží jako předloha pro syntézu proteinů). Výsledky studie zpětně ověřili pomocí metody PCR.

Originální publikace: https://www.nature.com/articles/s41565-020-0707-4

Zdroj: University of Massachussets Amherst, zdroj titulní fotografie: Krizjohn Rosales, Pexels