Forsker Amaia Igartua, SINTEF Ocean; i lab med ulike plastprodukter.
Forsker Amaia Igartua i SINTEF Ocean med noe av plastmaterialene som var med i forskningsprosjektet. Foto: Thor Nielsen

Forskerne ble overrasket da de undersøkte giftigheten i vanlige plastprodukter

Tonnevis med helt vanlige plastprodukter er på avveie i havet, hvor de sakte forvitrer. Men hvor skadelige er egentlig plast for levende organismer, og hva er det i plasten som er skadelig?

Plast som vi omgir oss med inneholder en rekke kjemikalier som kan lekke ut i naturen når havner i vann. Dette skjer både før og underveis i nedbrytningen av plast. Selv om det kan ta lang tid før plastprodukter ender opp som mikroplast, vil kjemikalier lekke ut fra første stund.

Nå vil forskere finne ut mer om dette er farlig for dyr – og kanskje for oss mennesker.

– I dette prosjektet fokuserte vi på effekter av kjemikalier fra plast på organismer i havet. Vi har derfor studert ulike marine arter. Til den første “screeningen” brukte vi to mikroorganismer; bakterier og mikroalger – også kjent som fytoplankton.  Disse er enkle å jobbe med og gir oss raske svar som vi kan bruke til å bestemme veien videre.

Forsker Lisbet Sørensen i SINTEF. Foto: Thor Nielsen

SINTEF forsker Lisbet Sørensen. Foto: Thor Nielsen

Deretter jobbet vi med egg og larver av torsk, en av våre viktigste ressurser. Vi vet at fisk, som oss mennesker, er mest utsatt for effekter av forurensing når de er små, forklarer forsker Lisbet Sørensen i SINTEF Ocean.

Undersøkte femti ulike hverdagsprodukter

– Det er jo umulig å teste alle plastproduktene vi omgir oss med, men vi har gjort et “kvalifisert utvalg” av femti produkter og ting som er en del av hverdagen vår, sier forskeren.

Blant de femti produktene som forskerne så på, var plastposer, engangskopper, oppvaskhansker, engangshansker, bildekkgranulat, forskjellige barneleker og ballonger. For å nevne noe.

– Egentlig skulle jeg bare plukke ut “klassiske” plastprodukter, men jeg falt for fristelsen å ta med noen som også er laget av av gummi. Det viste seg å være lurt.

Forskerteamet bak studien i laben. De har undersøkt hvor giftig plast er for livet i havet.

Forskerteamet bak studiene: Fra venstre: Stefania Piarulli, Amaia Igartua, Andy Booth og Lisbet Sørensen. Foto: Thor Nielsen

Alt går i oppløsning – hva da?

Det er et tverrfaglig og internasjonalt forskerteam som består av både biologer og kjemikere som har deltatt i prosjektet, som har navnet MicroLEACH’ (Microplastics – Long-term Effects of plastics and Additive Chemicals on marine organisms.

Analysearbeidet i laben ga forskerne en stor oversikt over hvilke kjemikalier som finnes i de ulike produktene – og mengden av dem.

– Vi ble veldig overrasket over hvor mange ulike kjemikalier vi fant i disse produktene. Kun 30 prosent av de kjemiske forbindelsene vi identifiserte kunne vi finne i to eller flere av produktene. Det var også et stort antall kjemikalier som vi ikke kunne sette en sikker identitet på, fordi de ikke finnes i etablerte biblioteker. Dette viser oss hvor lite vi vet om produktene vi omgir oss med til enhver tid, sier Sørensen.

Målet med prosjektet er rett og slett og se på hvor giftige disse produktene er for levende organismer når materialene havner i miljøet. Det har vært stort fokus på problemet med mikroplast i de siste årene. Når produktene slites i stykker mekanisk eller på grunn av påvirkning fra miljøet så ender plasten opp i små biter – også kjent som mikroplast. Men allerede lenge før denne prosessen er fullbyrdet kan kjemikaliene som er inne i plasten lekke ut i naturen.

Det var også et stort antall kjemikalier som vi ikke kunne sette en sikker identitet på, fordi de ikke finnes i etablerte biblioteker. Dette viser oss hvor lite vi vet om produktene vi omgir oss med til enhver tid.

– Det var denne problemstillingen vi ville jobber med her.  Hvor giftig er kjemikaliene som finnes i helt vanlige plastprodukter på det norske markedet, og er kjemikaliene mer eller mindre problematiske enn selve mikroplasten?

Sjeforsker Andy Booth i SINTEF.

Sjeforsker Andy Booth i SINTEF. Foto: Thor Nielsen

Det sier sjefforsker Andy Booth. Han har jobbet med forurensing av hav i en årrekke og har også forsket på hva som skjer med nanopartikler som havner i havet.

Naturlig gummi er ikke ufarlig

Forskerteamet undersøkte effekten av kjemikalier som lekker ut i sjøvann fra mikroplast og gummipartikler.

– Det vi så er at produkter som enten består av, eller inneholder mye gummi er de verste for de små organismene vi brukte i forsøket vårt, sier Booth. Det var litt overraskende, ikke minst fordi naturgummi blir sett på som et “naturlig” produkt – men var altså noe av det mest giftige for de små organismene vi så på.

Aller verst var kjemikaliene som lekket fra gummihansker:

– Det er verd å merke seg at kjemikalier tilsatt i naturgummien som brukes i oppvaskhansker viste seg å være det som var mest giftig for de små dyrene.  Dette er et stoff som er å finne i fire av de femti produktene, nemlig oppvaskhansker, bildekk, gummiballonger og engangshansker, sier Booth.

Deformerte fiskebarn

I prosjektet ble små torskeembryo og nyklekkede torskebarn utsatt for både kjemikaliene som forskerne fant i plasten – og for mikroplast – samt kombinasjonen av de to plast og kjemikalier, da disse i et reelt scenario ikke lar seg skille fra hverandre.  Resultatene er publisert i en artikkel og to papers i ScienceDirect.

Først karakteriserte og ekstraherte forskerne de giftige kjemikalier fra de ulike plasttypene og testet effekten av dette på marine mikroorganismer.

Det vi så var at noen kjemikalier rett og slett hindret egg i å klekkes, mens andre kjemikalier hadde større effekt på selve torskebarna.

– Vi fant at fiskebarna utviklet noen fysiske deformiteter i ryggsøylen som kan minne om det vi kjenner som Skoliose, sier forsker og biolog Stepania Piarulli i SINTEF.

Hvor giftig er plast? Forsker Stefania Piarulli i laben hos SINTEF Ocean.

Forsker Stefania Piarulli undersøker hvor giftige ulike kjemikalier fra plastprodukter. Her er hun i laben hos SINTEF Ocean. Foto: Thor Nielsen

Er mikropartikler eller kjemikalier verst?

Men hva med mikroplasten – selve partiklene? Er den farlig i sin fysiske form – eller er det kombinasjonen av de små partiklene og kjemikaliene som lekker fra dem er giftig? 

For å fine ut av dette sammenlignet effekten av partikler og kjemikalier, bare kjemikalier og bare partikler. Litt uventet fant forskerne ut at kjemikaliene var nødvendige for effekt:

– Det som var spesielt med dette forsøket er at vi utviklet en metode som “vasket” ren mikroplasten for kjemikalier. Dette er helt nytt – og den eneste metoden for å kunne si noe sikkert om effekten av mikroplastpartikler, forklarer forsker Piarulli.

Med andre ord: Forskerne fant ingen giftig effekt av de fysiske partiklene så lenge de ikke inneholdt kjemikalier.

Nyklekket torsk utsatt for kjemikalier som har lekket fra plast. De utvikler en deformert ryggsøyle. Foto: SINTEF

Elastisk plast skilte seg ut

Det forskerne fant at er at ikke alle plasttypene er giftige. Men det er kombinasjonen av ulike plastprodukter som avgjør giftigheten, og at de elastiske plastproduktene var blant de verste.

– Dette gjør at vi nå vet at det er mulig å redusere giftigheten i en rekke produkter med å ganske enkelt velge andre polymerkombinasjoner når man skal lage produktet, sier Andy Booth.

Det er verd å merke seg at kjemikalier tilsatt i naturgummien som brukes i oppvaskhansker viste seg å være det som var mest giftig for de små dyrene.

Hva med pattedyr og mennesker?

Forsker og biolog Stefania Piarulli er den i teamet som var ansvarlig for forsøkene med de marine organismene.

Er det grunn til å tro at dyr som vi spiser inneholder mange av disse kjemikaliene – som villfisk, oppdrettsfisk, kylling, svin og storfe?

– Både dyr og mennesker eksponeres stadig for plast, både på mikro og makro-skala, og dermed også kjemikaliene. Det er naturlig å anta at vi også eksponeres for plastrelaterte kjemikalier gjennom maten vi spiser. Men hvor mye som kommer via kjøttet – og hva som kommer fra emballasjen må det forskes mer på, svarer Piarulli og legger til:

– Selv tenker jeg at vi usettes for flere kjemikalier gjennom bearbeiding og matlaging enn fra plastemballasje, og at vi utsettes for kjemikalier fra plast på mange andre måter i tillegg.

Fakta:

Forskningen er gjort i prosjektet MicroLEACH (Microplastics – Long-term Effects of plastics and Additive Chemicals on marine organisms). NTNU har også bidratt til det beskrevne arbeidet.

Prosjektvarighet: 2019-2024

Resultatene viser at plast og gummi avgir en rekke stoffer som er giftige for små organismer i naturen, i dette forsøket marine mikroorganismer (bakterier og alger) og torskeembryo. Mens noen kjemikalier førte til død, førte andre til skader som for eksempel deformasjon av ryggsøyle.

Partnere: NIVA (prosjektleder Tânia Gomes), SINTEF Ocean, Vrije Universitet (Nederland), Universitetet i Plymouth (UK), Universitetet i Queensland (Australia) og University of Barcelona. 

Finansiering: Forskningsrådet

Forskerkollega Lisbeth Sørensen legger til at de minst problematiske plastproduktene heldigvis var de som er laget for oppbevaring eller konsum av mat. Det er også slik at såkalte “matkontaktmaterialer” er underlagt et strengt regelverk når det gjelder innhold av kjemikalier, både de som er identifiserte og de som ikke er identifiserte.

– Det er mer bekymringsverdig at andre plastprodukter som vi omgir oss med i hverdagen, inkludert enkelte barneprodukter, ikke gjorde det like godt i testene våre. Men det skal også understrekes at vi ikke har studert effekter som er direkte relevante for mennesker i dette prosjektet, sier Sørensen.

Hvilket råd har dere som forskere til oss som forbrukere når det gjelder plast og mat?

–  Historisk sett har vi vel aldri vært utsatt for mer forurensing enn nå. Vi bør derfor ha som mål å redusere bruken av plast, vi vet at plast har negativ effekt, men vi vet også at det sannsynligvis er effekter vi ikke vet noe om – også rent miljømessig for både vann, hav og landjorda, svarer Stephania Piarulli.

–  Plast er en utrolig nyttig oppfinnelse som er helt nødvendig i mange sammenhenger, som for eksempel innenfor medisin og enkelte former for emballasje. Men det er helt klart også brukt i mange sammenhenger som er helt unødvendige, som i tekstiler og overemballering. Det viktigste er kanskje å unngå bruk av plast når vi kan – og bruke forbrukermakt når vi handler, sier SINTEF-forskeren.