Wie Mikroplastik die Verdauung bei Rindern verändert

Plastik kann die Umwelt belasten, wenn es weggeworfen wird und in die Meere gelangt. Es wird dort zu Mikroplastik zerrieben, das sich in Meerestieren anreichern und mit dem Verzehr dieser Tiere auch in die Nahrungskette der Menschen gelangen kann. Plastik landet mitunter jedoch auch in der Landwirtschaft. Einer Studie zufolge kann Mikroplastik das Verdauungssystem von Rindern verändern.

Auswirkungen von Mikroplastik auf das Verdauungssystem von Rindern

Wie eine Studie der Universitäten Hohenheim und Helsinki ergab, greift Mikroplastik in das Verdauungssystem von Rindern ein. Die Forscher entnahmen für ihre Studie Flüssigkeit aus dem größten und ersten Teil des Wiederkäuermagens, dem Pansen. Sie versetzten diese Flüssigkeit mit Heu, Gerste und winzigen Plastikteilchen. Bei einigen Versuchen veränderte sich die Anzahl der Pansenbakterien. Die Gasproduktion, die ein wichtiger Indikator für die Aktivität der Verdauungsbakterien ist, wurde reduziert.

Jana Seifert, Mitautorin der Studie, gab an, dass Mikroplastik den Pansen der Rinder nicht einfach passiert. Der Verdauungstrakt wirkt als eine Art Bioreaktor. Er zersetzt das Plastik in kleinere Teilchen, durch die neue Risiken entstehen können. Die kleineren Kunststoffpartikel gelangen leichter in das Gewebe der Tiere und damit auch in die Lebensmittelkette des Menschen.

Die Gasproduktion in der Pansenflüssigkeit wurde durch die Zugabe von Mikroplastik verringert.

Allerdings nahm der Gesamtabbau an Trockenmasse dadurch zu. Je mehr Plastik zugegeben wurde, desto höher war der Gesamtabbau von Trockenmasse. Das ist ein Hinweis darauf, dass nicht nur die eigentliche Nahrung, sondern auch ein Teil der Plastikpartikel abgebaut wurden.

Die Mikroplastik veränderte bei den Versuchen mit Gerste die Zusammensetzung des Mikrobioms im Pansensaft. Die Forscher stellten bakterielle Proteine fest, die in Verbindung mit Stressreaktionen stehen.

Mikroplastik im Nahrungskreislauf der Tiere

Partikel, die kleiner als 0,1 Millimeter sind, können die Darmbarriere überwinden. Das kann zu einer Anreicherung dieser Partikel in tierischen Produkten führen, die dem Menschen als Nahrungsmittel dienen.

Der übrige Teil der Plastikpartikel kann den Darm unverändert oder modifiziert mit dem Kot verlassen. Er gelangt dann auf die landwirtschaftlichen Flächen.

Der Kreislauf der Plastikteilchen beginnt von Neuem.

Kunststoffpartikel, die kleiner als fünf Millimeter sind, können auf verschiedene Weise in die Landwirtschaft gelangen, darunter über Reifenabrieb von Landmaschinen, Folien zum Schutz von Futter oder über Klärschlamm. Jährlich können sich in den europäischen landwirtschaftlich genutzten Böden schätzungsweise 63.000 bis 430.000 Tonnen Mikroplastik anreichern. Mikroplastik kann auch in Futtermitteln enthalten sein.

Studie als Grundlage für Versuche mit lebenden Tieren

Die Forscher werteten für ihren Versuch fünf Arten von Plastik aus, die in der Landwirtschaft genutzt werden. Sie arbeiteten mit Polyethylen in hoher Dichte, Polylactidd, Polyhydroxybutyrat, Polypropylen und Polyvinylchlorid. Dabei nutzten sie zwei verschiedene Größen und sechs Dosierungen von 0 bis 70 Milligramm. Sie arbeiteten mit Partikeln in einer Größe von 0,125 bis 0,5 Millimetern und solchen, die kleiner als 0,125 Millimeter sind. Die Versuche im Inkubationszylinder dauerten 24 Stunden.

Die Forscher betrachten die Studie als Grundlage für nun erforderliche Versuche mit lebenden Tieren. Studienleiter Daniel Brugger von der Universität Helsinki spricht bei der aktuellen Studie von einem wichtigen Schritt, um Verständnis für die biologischen Folgen der Belastung von Nutztieren mit Mikroplastik zu gewinnen.

Erste Hinweise, dass Nanoplastik in das Gewebe von Mensch und Tier gelangt, liegen bereits vor. Nanoplastik ist mikroskopisch nur schwer nachweisbar, da es kleiner als ein Mikrometer ist. Mikroplastik hat eine Größe von einem Mikrometer bis zu fünf Millimetern.

Das ist insbesondere angesichts der immer weiter steigenden Plastikproduktion notwendig. Lag die Plastikproduktion im Jahr 1950 noch bei ungefähr zwei Millionen Tonnen, so hat sie sich im Jahr 2021 mit 390 Millionen Tonnen fast um das 200-Fache erhöht.