Нове дослідження, за словами його авторів, присвячене невивченій області – зв’язку між пластиком, що потрапляє у Світовий океан, і забрудненням вод патогенними мікроорганізмами.
Забруднюючи Світовий океан мікропластиком – найдрібнішими частинками пластмаси не більше п’яти міліметрів в довжину, – ми наражаємо на небезпеку не тільки морських мешканців, а й самих себе. Як показало дослідження вчених з Каліфорнійського університету в Девісі і Університету Небраски (США), таким чином з суші подорожують патогенні мікроорганізми: зокрема, найпростіші Toxoplasma gondii, Cryptosporidium parvum і Giardia enterica. Всесвітня організація охорони здоров’я вважає їх недооціненими причинами хвороб, що виникають після вживання в їжу морепродуктів, наприклад молюсків. Дослідження опубліковано в журналі Scientific Reports.
Щорічно мільйони тонн пластикових відходів потрапляють в гідросферу Землі. Згодом таке сміття розпадається на мікропластик, який, як уже повідомляли фахівці, проникає в організми риб і морських безхребетних, таких як молюски. Згодом вони опиняються на прилавках магазинів і наших з вами столах. Хоча дослідники активно вивчають, як мікропластик впливає на здоров’я тварин, про аналогічні наслідки для людини ми знаємо куди менше.
Деякі попередні дослідження підтвердили, що пластикове сміття переносить хімічні забруднювачі (нафта і нафтопродукти, пестициди, важкі метали, кислоти, луги, солі і синтетичні поверхнево-активні речовини). Також відомо, що унікальні спільноти бактерій колонізують поверхні сміття і формують власну екосистему — пластисферу. Серед іншого там “проживають” гриби і шкідливі види водоростей. Але роль мікропластика в поширенні патогенів, включаючи зоонозних найпростіших паразитів, залишалося маловивченою.
Автори нової роботи вивчили взаємозв’язок загрозливих токсоплазмозом Toxoplasma gondii, збудників криптоспоридіозу Cryptosporidium parvum і паразитуючих в тонкій кишці людини і деяких тварин Giardia enterica, що провокують лямбліоз, з поверхнями мікропластика. У людей Cryptosporidium і Giardia стають причинами шлунково-кишкових хвороб, які можуть бути смертельними для дітей і пацієнтів з ослабленим імунітетом. T. gondii, у свою чергу, викликають довічні інфекції через інцистацію (існування у формі цисти) в м’язовій тканині і тканинах головного мозку. Коли в більш пізньому віці у людини знижується імунітет, паразит може реактивовуватися і привести до розвитку небезпечного токсоплазмозу. У вагітних T. gondii здатний проникати через плаценту і заражати плід, викликаючи порушення в розвитку ембріона або викидень.
“Ми провели лабораторні експерименти, щоб перевірити гіпотезу про те, що зоонозні найпростіші здатні зв’язуватися з мікропластиком у забрудненій морській воді. Далі кількісно оцінили і порівняли зв’язок найпростіших паразитів з двома основними типами мікропластика — поліетиленовими мікрогранулами розміром 500 мікрометрів і поліефірними мікроволокнами розміром 800-1200 мікрометрів», — пишуть вчені. Мікрогранули часто зустрічаються в косметичних і миючих засобах, а мікроволокна — в одязі і рибальських мережах.
- Збитки від підвищення рівня світового океану перевищить $13 трлн
- Лемури можуть повністю зникнути з-за глобального потепління
Експерименти показали, що всі три найпростіших паразити пов’язані з поверхнями вивчених видів мікропластиків. На мікрогранулах чисельність мікроорганізмів з часом зростала. Аналогічну тенденцію вчені спостерігали у випадку мікроволокон: кількість пов’язаних з ними паразитів збільшувалася з першого по третій день, за винятком C. parvum. Причому в навколишній морській воді їх чисельність за тиждень знижувалася.
«Хоча різниця в кількості паразитів, пов’язаних з мікропластиком і знаходяться в морській воді, може здатися невеликою, необхідно враховувати, що загальна маса мікропластика займала набагато менший обсяг в кожній експериментальній одиниці (пляшці) в порівнянні з об’ємом морської води. При аналізі концентрації паразитів на грам пластику цих мікроорганізмів було на кілька порядків більше в порівнянні з їх концентраціями на еквівалентну масу навколишнього морської води в пляшках. Точно так само в природних умовах мікропластики в водоймі складають відносно невелику частку середовища в порівнянні із загальним обсягом води, в якій вони Зважені. Таким чином, спостереження, що ці паразити можуть бути пов’язані з поверхнями мікропластиків, саме по собі важливе відкриття”, – відзначили дослідники.
У другій серії експериментів вони розглянули, як тип і розмір мікропластика впливають на здатність цих частинок зв’язуватися з паразитами. Як виявилося, найпростіші паразити воліли населяти поверхню мікроволокон, а не мікрогранул. Більш дрібні частинки були пов’язані з меншим числом мікроорганізмів – ймовірно, через не надто велику площу поверхні. Хоча і порівняно “великі” частинки (мікрогранули розміром в 500 мікрометрів) не завжди мали великі кількості асоційованих з ними паразитів. Отже, крім площі поверхні, існують інші фактори – наприклад, шорсткість поверхні, хімічні характеристики пластика, склад біоплівки, — від яких залежить зв’язок патогенів з пластиком.
На думку вчених, їх дослідження в черговий раз показує, наскільки важливо запобігати потраплянню мікропластика в Світовий океан.