Nanoparticules de plastique, de minuscules morceaux de plastique de moins d'un micromètre, pourrait potentiellement contaminer les chaînes alimentaires, et en fin de compte affecter la santé humaine, selon une étude récente menée par des scientifiques de l'Université nationale de Singapour (NUS). Ils ont découvert que les nanoplastiques sont facilement ingérés par les organismes marins, où ils s'accumulent au fil du temps, avec un risque de remontée dans la chaîne alimentaire, menaçant la sécurité sanitaire des aliments et présentant des risques pour la santé.

La pollution plastique des océans est un problème mondial énorme et croissant. On estime que les océans peuvent déjà contenir plus de 150 millions de tonnes de plastique, et chaque année, environ 8 millions de tonnes de plastique finiront dans l'océan. Les plastiques ne se dégradent pas facilement. En milieu marin, les plastiques sont généralement décomposés en plus petits morceaux par le soleil, vagues, vent et action microbienne. Ces particules micro- et nanoplastiques présentes dans l'eau peuvent être ingérées par des organismes marins filtreurs tels que les balanes, vers tubicoles et ascidies.

En utilisant la balane glandulaire Amphibalanus amphitrite comme organisme modèle, l'équipe de recherche du NUS a démontré pour la première fois que les nanoplastiques consommés au stade larvaire sont retenus et accumulés à l'intérieur des larves de balanes jusqu'à ce qu'elles atteignent l'âge adulte.

« Nous avons choisi d'étudier les balanes à glands car leur cycle de vie court et leurs corps transparents permettaient de suivre et de visualiser facilement le mouvement des nanoplastiques dans leur corps dans un court laps de temps. " a déclaré M. Samarth Bhargava, un doctorat étudiant du département de chimie de la faculté des sciences NUS, qui est le premier auteur du document de recherche.

« Les balanes peuvent être trouvées dans tous les océans du monde. Cette accumulation de nanoplastiques dans les balanes est préoccupante. Des travaux supplémentaires sont nécessaires pour mieux comprendre comment ils peuvent contribuer à des effets à plus long terme sur les écosystèmes marins, " a déclaré le Dr Serena Teo, Chercheur principal du Tropical Marine Science Institute de NUS, qui a co-supervisé la recherche.

Étudier le devenir des nanoplastiques dans les organismes marins

L'équipe de recherche NUS a incubé les larves de balanes dans des solutions de leur alimentation régulière couplées à des plastiques d'une taille d'environ 200 nanomètres avec des étiquettes fluorescentes vertes. Les larves ont été exposées à deux traitements différents :aigu et chronique.

Sous le traitement aigu, les larves de balanes ont été conservées pendant trois heures dans une solution contenant 25 fois plus de nanoplastiques que les estimations actuelles de ce qui est présent dans les océans. D'autre part, sous traitement chronique, les larves de balanes ont été exposées à une solution contenant de faibles concentrations de nanoplastiques pendant jusqu'à quatre jours.

Les larves ont ensuite été filtrées de la solution, et examiné au microscope. La distribution et le mouvement des nanoplastiques ont été surveillés en examinant la fluorescence des particules présentes dans les larves au fil du temps.

"Nos résultats ont montré qu'après avoir exposé les larves de balanes aux nanoplastiques dans les deux traitements, les larves n'avaient pas seulement ingéré les particules de plastique, mais les minuscules particules se sont avérées être réparties dans tout le corps des larves, " a déclaré Serina Lee du Tropical Marine Science Institute du NUS, qui est le deuxième auteur de l'article.

Même si les voies naturelles d'élimination des déchets des balanes de mue et d'excrétion ont entraîné une certaine élimination des nanoplastiques, l'équipe a détecté la présence continue de nanoplastiques à l'intérieur des balanes tout au long de leur croissance jusqu'à ce qu'elles atteignent l'âge adulte. « Les balanes peuvent se trouver aux niveaux inférieurs de la chaîne alimentaire, mais ce qu'ils consomment sera transféré aux organismes qui les mangent. En outre, les plastiques sont capables d'absorber les polluants et les produits chimiques de l'eau. Ces toxines peuvent être transférées aux organismes si les particules de plastiques sont consommées, et peut causer des dommages supplémentaires aux écosystèmes marins et à la santé humaine, " a déclaré le biologiste marin Dr Neo Mei Lin du Tropical Marine Science Institute de NUS, qui est l'un des auteurs de l'article.

Les résultats de la recherche de l'équipe ont d'abord été publiés en ligne dans la revue ACS Chimie et Ingénierie Durables en mars 2018. L'étude a été financée dans le cadre du programme de recherche et de développement en sciences marines de la National Research Foundation de Singapour.

L'équipe de recherche NUS cherche à approfondir sa compréhension de la translocation des nanoparticules au sein des organismes marins et des voies potentielles de transfert dans l'écosystème marin.

« La durée de vie et le devenir des déchets plastiques dans l'environnement marin sont une grande préoccupation en ce moment en raison des grandes quantités de déchets plastiques et de leur impact potentiel sur l'écosystème marin et la sécurité alimentaire dans le monde. L'équipe aimerait explorer de tels sujets. dans un avenir proche et éventuellement de proposer des pistes pour résoudre ces problèmes, " a expliqué le professeur agrégé Suresh Valiyaveettil du département de chimie de la faculté des sciences de la NUS, qui a co-supervisé la recherche.

L'équipe examine actuellement comment les nanoplastiques affectent d'autres organismes modèles d'invertébrés pour comprendre l'impact des plastiques sur les écosystèmes marins.