In uno studio rivoluzionario, i ricercatori rivelano che le microplastiche possono inibire la funzione interna durante la germinazione dei semi, portando a una crescita stentata nelle fasi successive insieme a un aumento delle attività degli enzimi antiossidanti. Crediti:Prof. Uma Maheshwari Rajagopalan di SIT, Giappone
È noto che l'inquinamento da microplastica ha un impatto negativo sulla germinazione dei semi e sulla crescita delle piantine. Sebbene alcuni studi abbiano dimostrato gli effetti delle microplastiche sulla germinazione dei semi, l'impatto delle microplastiche sull'attività biologica interna dei semi è rimasto sconosciuto. Ora, un gruppo di ricercatori ha utilizzato la tomografia a coerenza ottica con biospeckle per rivelare che le microplastiche ostacolano significativamente l'attività interna nei semi di lenticchie durante la germinazione e possono portare a una crescita stentata nelle fasi successive.
Le microplastiche sono piccoli frammenti di plastica, di diametro inferiore a 5 mm. Esistono due tipi di microplastiche:primarie e secondarie. Eventuali particelle di plastica di dimensioni pari o inferiori a 5 mm prima di entrare nell'ambiente sono considerate microplastiche primarie. Esistono in cosmetici, tessuti, detersivi e articoli da toeletta. D'altra parte, le microplastiche secondarie si formano quando prodotti di plastica più grandi come bottiglie, contenitori, reti da pesca, il pacciame di plastica utilizzato per l'agricoltura e i sacchetti di plastica si rompono in pezzi più piccoli a causa dei processi di alterazione naturale.
Negli ultimi decenni, l'inquinamento da microplastica è diventato una delle principali cause di preoccupazione in tutto il mondo. A causa del loro maggiore utilizzo e della mancanza di un'adeguata gestione dei rifiuti, le microplastiche si stanno accumulando negli ecosistemi a un ritmo allarmante, rappresentando una grave minaccia per piante, animali e esseri umani.
Proprio come i corpi umani, le piante hanno un metodo per trasportare i nutrienti raccolti dalle loro radici ad altre parti del loro corpo. Le piante in via di sviluppo possono assorbire la microplastica attraverso le crepe nelle loro giovani radici. Questi possono quindi viaggiare lungo lo xilema (che fa parte del "sistema di distribuzione" della pianta fino alle parti commestibili della pianta. Di recente, le microplastiche sono state trovate in molti frutti e verdure comuni e persino nel sale da cucina.
Quando comprendiamo come le microplastiche potrebbero essere distribuite attraverso la catena alimentare, sorge una domanda importante:in che modo queste microplastiche influiscono sulle stesse piante che le assorbono? Un team di ricercatori ha cercato di indagare su questo a partire dalla prima fase della germinazione dei semi di vita di una pianta.
Il team, composto dal Prof. Uma Maheswari Rajagopalan dello Shibaura Institute of Technology (SIT), e dal Prof. Hirofumi Kadono insieme al suo dottorato di ricerca. gli studenti, Y. Sanath K. De Silva e Li Danyang dell'Università di Saitama, in Giappone, hanno studiato gli effetti delle microplastiche sulla germinazione dei semi di lenticchie e sulla crescita delle piantine, concentrandosi su come questi inquinanti influiscono sull'attività interna di un seme. Hanno utilizzato la tomografia a coerenza ottica biospeckle (bOCT), una tecnica che avevano proposto e poi dimostrato di dimostrare accuratamente l'attività interna delle piante, per effettuare le loro osservazioni, i cui dettagli sono stati pubblicati sulla rivista Chemosphere .
I ricercatori hanno esposto i semi di lenticchie a diverse concentrazioni di microplastiche di polietilene (PEMP) per sette giorni, con osservazioni bOCT rilevate a 0, 6, 12 e 24 ore. I risultati di bOCT sono stati quindi confrontati con i parametri biologici di germinazione e crescita, nonché con l'attività dell'enzima antiossidante.
Le loro scoperte erano piuttosto promettenti. Dopo appena 6 ore, i dati bOCT hanno dimostrato che i semi trattati con PEMPs presentavano una sostanziale diminuzione dell'attività interna, dimostrando gli effetti dannosi delle microplastiche sulla loro germinazione e successiva crescita delle piante. È stato anche osservato un aumento delle attività enzimatiche antiossidanti. Lo studio ha rilevato che quando la concentrazione di PEMP veniva aumentata, il calo dell'attività interna era più pronunciato, suggerendo un effetto dose-dipendente dei PEMP sui semi di lenticchie e sulle piantine.
"I nostri risultati hanno mostrato, per la prima volta, che le microplastiche ostacolano l'attività interna dei semi durante la germinazione. Ciò è probabilmente dovuto al blocco fisico dei pori, che porta a una crescita stentata nelle fasi successive", afferma il Prof. Rajagopalan.
In effetti, il loro approccio unico di modifica dell'OCT, una tecnica ampiamente utilizzata nel campo dell'oftalmologia, per biospeckle OCT, che utilizza il rumore che appare in un OCT a proprio vantaggio, si è rivelato molto efficace. I metodi convenzionali, che si basano su lunghezze e pesi, impiegano circa due giorni di esposizione per mostrare risultati simili, un risultato ottenuto in poche ore.
La tecnica può essere utilizzata per osservare efficacemente gli effetti dose-dipendenti delle microplastiche sui semi. "I nostri risultati evidenziano il potenziale di bOCT come strumento di screening per una rapida valutazione della qualità delle sementi e dell'inquinamento ambientale", afferma il Prof. Rajagopalan.
In conclusione, questo studio mostra che i PEMP hanno un impatto negativo sulla germinazione dei semi di lenticchie che, a sua volta, influisce sulla loro crescita. Questo risultato ha importanti implicazioni per la definizione delle politiche in relazione al controllo e alla gestione dell'inquinamento da microplastiche. + Esplora ulteriormente
