Plastics zorgen voor stress bij gewassen (zelfs de afbreekbare soorten)
Micro- en nanoplastics zorgen voor stress bij gewassen zoals sla en wortels. Dat ontdekte promovendus Laura Julia Zantis. Door die stress kunnen planten minder goed groeien en daalt hun voedingswaarde. Dit effect treedt zelfs op bij biologisch afbreekbare plastics.
Zantis onderzocht hoe microplastics en nanoplastics, dat zijn nog kleinere deeltjes, invloed hebben op de groei van gerst, tarwe, wortels en sla. Uit meerdere experimenten bleek dat deze planten duidelijk een stressreactie vertonen. Vooral op moleculair niveau heeft dit grote gevolgen. De gewassen maken stresshormonen aan en zetten hun verdedigingsmechanismen in werking.
Bladgewassen zoals wortels en sla hadden het zwaarst te lijden. Grassen zoals gerst en tarwe bleken iets beter bestand tegen de plasticdeeltjes. Toch verloren alle onderzochte planten voedingswaarde als ze werden blootgesteld aan plastics in de bodem. ‘Als het afweersysteem continu actief is, kost dat veel energie en voedingsstoffen’, legt Zantis uit.
Haar onderzoek bevestigt wat eerdere studies al vermoedden: plastics hebben een negatief effect op planten, vooral op biochemisch niveau. Maar Zantis ging verder dan eerdere onderzoeken: ze nam vier verschillende plantensoorten mee én keek ook naar de invloed van biologisch afbreekbare plastics.
Afbreekbare plastics lossen op en geven stoffen af
De experimenten met biologisch afbreekbare plastics leverden verrassende resultaten op, volgens Zantis. In sommige gevallen hadden deze plastics zelfs een sterker negatief effect dan gewone plastics. In een ander, langduriger experiment was het effect juist minder sterk. Dat wijst erop dat de afbreekbare plastics stress veroorzaken op het moment dat ze oplossen en daarbij chemische stoffen afgeven. Gewone plastics breken nooit helemaal af, maar blijven langer aanwezig in de bodem.
Tijdens haar promotie deed de Leidse onderzoeker drie soorten experimenten. In het eerste type, zogeheten hydroponic-experimenten, liet ze zaadjes ontkiemen en groeien in water waarin plasticdeeltjes zaten. ‘Maar dat is niet zo realistisch’, zegt Zantis. In het echt groeien planten in de grond, en daar komen ze ook andere soorten plasticdeeltjes tegen dan de ronde bolletjes die in het lab worden gebruikt.
Daarom probeerde ze in haar tweede en derde experimenten een natuurlijkere situatie na te bootsen. Eerst liet ze zaadjes drie weken groeien in kleine potjes met aarde. In het derde experiment werd het nog realistischer: daarin groeiden de planten drie maanden in aarde met onder andere regenwormen en springstaarten (een soort insect).
‘De lagere voedingswaarde zou uiteindelijk gevolgen kunnen hebben voor de consument’
Zorgen over invloed op de mens
Toen Zantis begon aan haar promotieonderzoek, was ze verbaasd over hoe weinig er bekend was over micro- en nanoplastics in de bodem. De meeste studies richtten zich op plastics in water, zoals in rivieren en zeeën. ‘De bodem is complexer’, geeft ze toe. In tegenstelling tot water zit de bodem vol met organisch materiaal, mineralen en levende organismen. Maar de bodem is wel heel belangrijk, er komt tenslotte een groot deel van ons voedsel vandaan. Bovendien worden plastics veel gebruikt in de landbouw, bijvoorbeeld als folie, en kunnen ze zo in de bodem terechtkomen.
Wat betekent stress bij gewassen voor onze gezondheid? Gestreste planten kunnen minder vruchten produceren, of vruchten van mindere kwaliteit. ‘De lagere voedingswaarde zou uiteindelijk gevolgen kunnen hebben voor de consument’, zegt Zantis.
Plasticdeeltjes kunnen in ons lichaam terechtkomen, via voedsel of op andere manieren. Uit een studie met slakken bleek dat de meeste plasticdeeltjes weer worden uitgescheiden. ‘Maar de chemische stoffen blijven mogelijk wel achter in ons lichaam’, waarschuwt Zantis. ‘Die zouden de signaalfunctie van onze cellen kunnen beïnvloeden.’
Laura Julia Zantis verdedigt haar proefschrift ‘Life in Plastic, Not Always Fantastic’ op 12 september.