En skanning som visar nanoplastiska partiklar ackumulerade i kammusselens gälar (GI), njure (K), gonad (GO), tarmen (I), hepatopankreas (HP) och muskler (M). Kredit:University of Plymouth
En banbrytande studie har visat att det tar några timmar för miljarder minuter av plastnanopartiklar att bli inbäddade i de stora organen i en marin organism.
Forskningen, ledd av University of Plymouth, undersökte upptaget av nanopartiklar av ett kommersiellt viktigt blötdjur, den stora kammusslan ( Pecten maximus ).
Efter sex timmars exponering i laboratoriet, miljarder partiklar på 250 nm (cirka 0,00025 mm) hade ackumulerats i kammusslingens tarmar.
Dock, betydligt ännu mindre partiklar som mäter 20 nm (0,00002 mm) hade blivit spridda i hela kroppen inklusive njurarna, gill, muskler och andra organ.
Studien är den första som kvantifierar upptaget av nanopartiklar vid förutsagda miljörelevanta förhållanden, med tidigare forskning som har gjorts vid mycket högre koncentrationer än forskare tror finns i våra hav.
Dr Maya Al Sid Cheikh, Postdoktor vid University of Plymouth, ledde studien. Hon sa:"För detta experiment, vi behövde utveckla ett helt nytt vetenskapligt tillvägagångssätt. Vi tillverkade nanopartiklar av plast i våra laboratorier och införlivade en etikett så att vi kunde spåra partiklarna i kammusslan vid miljörelevanta koncentrationer. Resultaten av studien visar för första gången att nanopartiklar snabbt kan tas upp av en marin organism, och att de på bara några timmar distribueras över de flesta av de större organen. "
Några av kammusslorna som används som en del av den aktuella forskningen. Kredit:University of Plymouth
Professor Richard Thompson OBE, Chef för universitetets internationella marina kullforskningsenhet, tillade:"Detta är en banbrytande studie, både vad gäller det vetenskapliga tillvägagångssättet och resultaten. Vi utsatte bara kammusslorna för nanopartiklar i några timmar och, trots att de överförts till rena förhållanden, spår fanns fortfarande kvar flera veckor senare. Förstå dynamiken i upptag och frisättning av nanopartiklar, liksom deras fördelning i kroppsvävnader, är avgörande för att vi ska förstå eventuella effekter på organismer. Ett viktigt nästa steg är att använda detta tillvägagångssätt för att vägleda forskning som undersöker eventuella effekter av nanopartiklar och i synnerhet att överväga konsekvenserna av längre tids exponeringar. "
Godkänd för publicering i Miljövetenskap och teknik tidning, studien involverade också forskare från Charles River Laboratories i Elphinstone, Skottland; Institutet Maurice la Montagne i Kanada; och Heriot-Watt University.
Det genomfördes som en del av RealRiskNano, ett projekt på 1,1 miljoner pund som finansieras av Natural Environment Research Council (NERC). Under ledning av Heriot-Watt och Plymouth, det undersöker effekterna som mikroskopiska plastpartiklar kan ha på den marina miljön.
I den här studien, kammusslorna utsattes för mängder kolradiomärkt nanopolystyren och efter sex timmar, autoradiografi användes för att visa antalet partiklar som finns i organ och vävnad.
Det användes också för att visa att 20 nm partiklarna inte längre var detekterbara efter 14 dagar, medan 250 nm partiklar tog 48 dagar att försvinna.
Ted Henry, Professor i miljötoxikologi vid Heriot-Watt University, sade:"Att förstå om plastpartiklar absorberas över biologiska membran och ackumuleras i inre organ är avgörande för att bedöma risken som dessa partiklar utgör för både organismer och människors hälsa. Den nya användningen av radiomärkta plastpartiklar som föregick i Plymouth ger de mest övertygande bevisen hittills om absorptionsnivån av plastpartiklar i en marin organism. "
