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Salat kann giftige Zusatzstoffe aus Reifenresten aufnehmen Feldsalat mit Reifenabrieb

Quelle: Pressemitteilung Uni Wien

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Abrieb von Autoreifen stellt ein Problem für die Umwelt dar. Wind und Wetter verteilt die feinen Partikel an Land und ins Wasser, sodass sie letztlich auch auf Äcker gelangen. Dort könnten schädliche Chemikalien aus dem Reifengummi von Salatpflanzen angereichert werden, wie eine Studie an ersten Laborversuchen zeigt.

Salatpflanzen nehmen Chemikalien auf, die von Reifenabrieb abgegeben werden: Das Bild zeigt den Experimentaufbau, bei dem die Forscher den Nährlösungen von Salatpflanzen Reifenabrieb zusetzten.
Salatpflanzen nehmen Chemikalien auf, die von Reifenabrieb abgegeben werden: Das Bild zeigt den Experimentaufbau, bei dem die Forscher den Nährlösungen von Salatpflanzen Reifenabrieb zusetzten.
(Bild: Gabriel Sigmund)

Ständig mit dem Auto zur Arbeit pendeln, mit dem Auto die Freunde besuchen oder mit dem Auto zum Einkaufen fahren – jetzt haben wir den Salat. Salat mit Reifenabrieb. Insgesamt etwa 1 kg abgeriebenes Gummi von Autoreifen verursachte jeder Einwohner pro Jahr. Diese Reste weht der Wind in die Umwelt und Regen schwemmt sie in Flüsse und Abwässer. Über die Atmosphäre, Abwasser und mit dem Klärschlamm, der in der Landwirtschaft als Düngemittel eingesetzt wird, können die Reifenpartikel auch auf Ackerböden gelangen. Dort können potenziell schädliche Chemikalien aus dem Reifen in die Umwelt gelangen, also zum Beispiel in dort angebauten Feldsalat.

Reifenabriebpartikel und andere Arten von Mikroplastik enthalten Zusatzstoffe, so genannte Additive, die für bestimmte Eigenschaften, wie Fahreigenschaften und die Haltbarkeit sorgen. In Böden geben die kleinen Kunststoff- oder Reifenpartikel ihre Schadstoffe meist in oberen Bodenschichten frei – das haben frühere Untersuchungen des Forschungsteams um Umweltgeowissenschafter Thilo Hofmann von der Universität Wien ermittelt. In ihrer aktuellen Studie beleuchten die Forscher, ob die Schadstoffe von dort in Nutzpflanzen wandern könnten.

Chemikalienaufnahme von Salatpflanzen im Labor getestet

„Reifenabriebpartikel enthalten eine Reihe von organischen Chemikalien, von denen einige hochgiftig sind“, sagt Anya Sherman, Doktorandin am Zentrum für Mikrobiologie und Umweltsystemwissenschaft und Co-Erstautorin der aktuell veröffentlichten Studie. Forschungsgruppenleiter Hofmann ergänzt: „Wenn diese Chemikalien in der Wurzelzone essbarer Pflanzen freigesetzt werden, können sie für die Verbraucher*innen gesundheitlich bedenklich sein – vorausgesetzt, die Chemikalien werden von den Pflanzen aufgenommen.“

Genau dieser Frage widmete sich das Forschungsteam in mehreren Experimenten. Die Umweltgeowissenschaftler setzten den Nährlösungen von Salatpflanzen fünf Chemikalien zu. Vier dieser Chemikalien – nicht alle davon wurden bereits als schädlich eingestuft – werden bei der Reifenherstellung verwendet. Die fünfte in der Studie verwendete Chemikalie ist ein Umwandlungsprodukt einer dieser vier Chemikalien.

Das Umwandlungsprodukt 6PPD-Chinon entsteht, wenn Reifen in Gebrauch sind. Es ist nachweislich giftig: Die Chemikalie wurde etwa mit dem Massensterben von Lachsen in den USA in Verbindung gebracht. „Unsere Messungen zeigten, dass die Salatpflanzen alle von uns untersuchten Verbindungen über die Wurzeln aufnahmen, in die Salatblätter verlagerten und dort anreicherten“, erzählt Sherman. Dies zeigte sich auch, wenn die Salatpflanzen den Chemikalien nicht direkt, sondern indirekt über das Reifengranulat ausgesetzt waren. „Die Salatpflanzen nehmen die potenziell schädlichen Chemikalien, die langfristig aus den Reifenabriebpartikeln freigesetzt werden, kontinuierlich auf“, berichtet Hofmann.

Salat erzeugt Stoffwechselprodukte mit bisher nicht abschätzbarer Toxizität

Mittels hochauflösender Verfahren der Massenspektrometrie maßen die Wiener Umweltgeowissenschaftler nicht nur, in welchem Umfang die zuvor definierten Chemikalien in den Salatpflanzen landeten. Sie identifizierten auch die Stoffe, zu denen diese in der Salatpflanze verstoffwechselt wurden: „Die Pflanzen verarbeiteten die Stoffe und erzeugten dabei auch Verbindungen, die bisher nicht beschrieben wurden. Da wir die Toxizität dieser Stoffwechselprodukte nicht kennen, stellen sie eine nicht abschätzbare Gesundheitsgefahr dar“, erklärt Thorsten Hüffer, Senior Scientist am Zentrum für Mikrobiologie und Umweltsystemwissenschaft.

Die vom Forschungsteam identifizierten Stoffwechselprodukte seien in der Pflanze recht stabil. Höchstwahrscheinlich blieben sie daher bis auf den Essensteller erhalten. „Im menschlichen Körper werden solche Verbindungen jedoch sehr leicht abgebaut. Wenn also jemand einen solchen kontaminierten Salat isst, könnten die ursprünglichen Chemikalien im Körper wieder freigesetzt werden“, erklärt Doktorandin Sherman.

Feldversuche auf natürlichen Böden geplant

In einem weiteren Schritt werden die Wiener Umweltgeowissenschafter untersuchen, ob und wie Salatpflanzen die von Reifenabrieb abgebebenen Chemikalien in Bodensystemen aufnehmen.
In einem weiteren Schritt werden die Wiener Umweltgeowissenschafter untersuchen, ob und wie Salatpflanzen die von Reifenabrieb abgebebenen Chemikalien in Bodensystemen aufnehmen.
(Bild: Stephanie Castan & Gabriel Sigmund)

In weiteren Studien plant das Wiener Forschungsteam, den möglichen Weg der Reifenabriebschadstoffe von der Straße bis auf den Teller besser nachzuzeichnen. Die von ihnen untersuchten Prozesse liefen in Bodensystemen vermutlich anders ab als in den bislang durchgeführten Laborversuchen.

„In einem nächsten Schritt schauen wir uns daher die mögliche Aufnahme der Reifenadditive durch Pflanzenwurzeln in natürlichen Böden an“, sagt Co-Autorin Ruoting Peng, die in ihrem Dissertationsprojekt einer noch breiteren Palette von Additiven in der Umwelt nachspürt und sich dabei auf die Belastung von Gewässern konzentriert. Um besser zu verstehen, wie solche Chemikalien in die Umwelt gelangen, generiert das Forschungsteam in einem laufenden Projekt in Zusammenarbeit mit dem Clean-Danube-Projekt Daten über die Konzentration dieser Chemikalien entlang der Donau.  (clu)

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Originalpublikation: Stephanie Castan, Anya Sherman, Ruoting Peng, Michael Zumstein, Wolfgang Wanek, Thorsten Hüffer, Thilo Hofmann: Uptake, metabolism and accumulation of tire wear particle-derived compounds in lettuce, Environmental Science & Technology (2023); DOI: 10.1021/acs.est.2c05660

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