Mikro- und Nanoplastik in Böden sind ein wachsendes Umweltproblem. Inwieweit landwirtschaftlichen Nutzpflanzen diese Partikel aufnehmen und ob sie dadurch in Nahrungsmittel gelangen, war bislang schwer nachzuweisen. Das liegt daran, dass sie selbst mit hochauflösenden Mikroskopen nur schwer von Pflanzenbestandteilen und mineralischen Partikeln zu unterscheiden sind.
Ein Team um Johannes Rattenberger, der am Institut für Elektronenmikroskopie und Nanoanalytik der TU Graz sowie am Zentrum für Elektronenmikroskopie forscht, hat nun eine Methode entwickelt, um die Aufnahme von Nanoplastik und den Weitertransport innerhalb von Pflanzen genau zu beobachten. In ersten Laborversuchen mit Winterweizen wandten die Forschenden die Methode erfolgreich an: Sie konnten Nanoplastik in den Wurzeln von Winterweizen detektieren.
Goldmarkierung macht Partikel sichtbar
Für ihre Versuche markieren die Forschenden Nanoplastikpartikel mit winzigen Spuren von Gold. Damit es nicht zu verfälschten Testergebnissen kommt, werden die Goldnanopartikel mit Plastik umhüllt, sodass sie nicht mit Wasser, dem Boden oder den Pflanzenwurzeln in Berührung kommen. „Durch die Goldmarkierung sind die Plastikpartikel unter einem Elektronenmikroskop eindeutig identifizierbar“, sagt Projektleiter Johannes Rattenberger.
„So können wir in unseren Versuchen genau verfolgen, wie viele Plastikpartikel die Pflanzen aufnehmen und wie weit sie innerhalb der Pflanze transportiert werden.“
Laufende Feldversuche
In ersten Laborversuchen ließen die Forschenden Winterweizen in Pflanzschalen wachsen, deren Erde goldmarkierte Plastikpartikel enthielt. Nach einigen Wochen fanden sie Plastik in den Wurzeln der jungen Pflanzen. „Die Auswertungen unserer bisherigen Laborversuche legen nahe, dass landwirtschaftliche Nutzpflanzen grundsätzlich Nanoplastik aufnehmen.
In welchem Umfang dies geschieht, in welchen Pflanzenteilen sich Nanoplastik besonders anreichert und welche Unterschiede es zwischen verschiedenen Pflanzenarten gibt, müssen weitere Forschungsarbeiten zeigen“, sagt Johannes Rattenberger. Sein Team unternimmt bereits Feldversuche, bei denen nach der Ernte auch die Getreidekörner untersucht werden.
An der Forschungsarbeit beteiligt sind die Versuchsanstalt für Getreideverarbeitung (VG) und die Lebensmittelversuchsanstalt (LVA). Gemeinsam wollen die Forschenden die Auswirkungen von Mikro- und Nanoplastik auf die Getreide- und Mehlqualität untersuchen und konkrete Empfehlungen erarbeiten, damit es zu möglichst wenig Kontaminationen kommt.