میکروپلاستیک؛ برهم زننده تعادل در فلور روده مرغان دریایی

جزئیات پژوهش های جدیدی در خصوص دو پدیده « میکرو پلاستیک و میکروبیوم روده (intestinal flora, Darmflora) » که در تاریخ 30 مارس 2023 منتشر گردید، حاکی از آن است که با افزایش میکرو پلاستیک در روده پرندگان دریایی، تنوع میکروبی درون دستگاه گوارش این موجودات دچار تغییراتی ناگوارگردیده است، از جمله این که باکتریهای مفید روده کاهش و باکتری های بیماری زا افزایش یافته اند. همچنین مقاومت به آنتی بیوتیک ها نیز افزایشی شده و باکتری های تجزیه کننده پلاستیک ها نیز افزایش نشان می دهند.این داده ها نتیجه بررسی های انجام شده روی میکروبیوم روده در مرغان دریائی می باشد که توسط یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه اوُلم (Universität Ulm) در آلمان بطور مشترک با محققانی از کشور پرتقال و کانادا انجام شده ودر نشریه " Nature Ecology & Evolution " منتشر گردیده است.
آلودگی محیط زیست و اندوخته طبیعی (natural reserve ) به وسیله میکرو پلاستیک
میکرو پلاستیک یا ذرات پلاستیکی کوچک تر از 5 میلیمتراین روزها به یک موضوع داغ تبدیل شده است. این ذرات که بطور معمول از تجزیه و تخریب مواد مصنوعی ایجاد می شوند. در همه جا وجود دارند، حتی در اعماق اقیانوس ها و مناطق دورافتاده مانند قطب جنوب (Antarctic ) نیز ردیابی شده اند. قابل توجه اینکه در حال حاضر روش های موثری برای این معضل وجود ندارد، روش هائی که قادر باشند آلوده شوندگی سیستماتیکِ اندوخته طبیعی (natural reserve ) و محیط زیست را مانع گردیده و یا بطور موثر کاهش دهند. البته لازم به توضیح است که درحال حاضر تقریباً دلایل اثبات شده و مستندی نیز وجود ندارد که چه میزان میکروپلاستیک در محیط زیست، می تواند آثار منفی روی سلامتی گونه های مختلف جانداران از خود بجا گذارد.
گلوریا فاکِلمان (Gloria Fackelmann ) در دانشگاه (آلمانی) اوُلم (Ulm) در یک پایان نامه دکترا در انستیتو «اکولوژی
تکاملی و ژنومیک حفاظتی» (Evolutionsökologie und Naturschutzgenomik Institut für ) روی تأثیرات دو پدیده میکروپلاستیک و میکروبیوم (روده) بر یکدیگر در یک « رویکرد میان رشته ای »، کار می کند.
نامبرده (و همکاران او) در این مطالعات، میکروبیوم روده دو گونه از مرغان دریائی با نام های(آلمانی) Eissturmvogel و Corysturmtaucher و نام های علمی Fulmarus glacialis و Calonectris borealis را مورد بررسی های دقیق قراردادند. زیستگاه این گونه ها ترجیحاً مناطق فراساحلی (offshore area ) و "جیره غذائی "آن ها معمولاً نرم تنان ، انواع خرچنگ و ماهیان است. از دیگر ویژگی های این دو نوع مرغ دریایی مهاجرت آن ها با تغییر فصل به مناطقی با هزاران کیلومتر فاصله است و این یک مزیت برای محققان است که قادرگردیده اند تا وضعیت این پرندگان را در مناطق مختلفِ حضور آن ها از جمله در Azoren آزورِن ( پرتقال) توسط کریستوفر فام و یاسمینا رودریگرز از دانشگاه آزورِن و همچنین محققانی از دانشگاه و وزارت محیط زیست در مونترِال (کانادا )، مورد بررسی قرار گرفت.
در این بررسی ها میکروبیوم 85 پرنده پس از مراحل مختلف از یک غربال 1 میلیمتری عبورداده شد و نوع استاندارد میکروبیوم به وسیله میکروسکوپ الکترونیکی مشخص گردید. سپس پرندگان در محیطی مملو از میکرو پلاستیک قرارداده شده و پس از جذب میکروپلاستیک، میکروبیوم آن ها مجدداً مورد آزمایش قرار گرفت. در این بررسی ها مشخص شد که تغییراتی در میکروبیوم (کل)دستگاه گوارش (gastrointestinal tract) در این پرندگان ایجاد گردیده است .
میزان میکروپلاستیک جذب شده دردستگاه گوارش با تنوع و ترکیب مجموعه باکتری ها در این پرندگان مورد بررسی قرار گرفته شده، در ارتباط مستقیم قرار دارد. بطوریکه این میزان با کاهش باکتری های بی آزار«کومنسال»( commensal ) و افزایش پاتوژن های بیماری زا ی زئونوز (zoonosis ) (مشترک بین انسان و حیوانات) و همچنین باکتری های مقاوم شده به آنتی بیوتیک ها و گروه باکتری های تجزیه کننده پلاستیک ها، در ارتباط تنگاتنگ قراردارد.
روده؛ یک نشانگر برای سلامتی
متخصصان مرتبط با موضوع معتقدند که میکروبیوم روده یک " نشانگر" (indicator) برای سلامتی و یک عامل "کلیدی" برای سیستم ایمنی بدن است. در تحقیقات انجام شده این نتیجه عاید شده است که هر چه بیشتر میکروپلاستیک در روده وجود داشته باشد، به همان نسبت تعداد باکتری های مفید - کومنسال- کاهش یافته است. این باکتری ها نقش اساسی و تعیین کننده ای در عملکِرد مناسب بدن دارند، از هضم مواد غذایی گرفته تا متابولیسم (nutrient metabolism) و چگونگی ( و میزان ) ایمنی بدن در مقابل پاتوژن ها ی بیماری زا.
جزئیات و مکانیزم تأثیر گذاری میکروپلاستیک روی میکروبیوم (روده) در حیوانات وحشی- بهتر است غیر اهلی بگوئیم- هنوز بطور واضح روشن نیست. البته محققان فعال روی این موضوع سناریوهای ممکن را اعلام می دارند، از جمله اینکه در اثر عوامل مکانیکی مانند زخمی شدن یک یا چند عضو از حیوان به دلایل گوناگون، می تواند انتقال پاتوژن های " سوار بر میکرو پلاستیک" یا / و ترکیبات شیمیائی موجود در میکروپلاستیک، مطرح باشند. هدف اصلی محققان در حال حاضردرک این فرایند است که آیا و چگونه ارگان های مختلف بدن در مقابل مواد غذایی آلوده به میکرو پلاستیک و مواد عموماً سمی همراه آن، عکس العمل نشان می دهد.
تحقیقات جدید، موضوع میکرو پلاستیک و میکروبیوم را همزمان پیگیری می کند
یک تحقیقات "بین رشته ای" (interdisciplinary) بین میکروپلاستیک و میکروبیوم یک نوآوری (innovation) محسوب می شود. مقالات منتشر شده تا کنون تمرکزشان روی نتایج آزمایشگاهی وجود « میکرو پلاستیک» با تراکم ( یا غلظت های بالا ) بوده است، درحالیکه پروژه فعلی در انستیتو« اکولوژی تکاملی و ژنومیک حفاظتی» دانشگاه آوُلم (Ulm ) آلمان روی آن کار می شود، که میکروپلاستیک در غلظت های موجود در محیط زیست را تحت بررسی دارد. بخصوص اینکه قرار است مشخص گردد که چه میزان میکرو پلاستیک بلعیده شده توسط گونه های مختلف حیوانات ، قادر است تغییرات " فاهش" در میکروبیوم آن ها ایجاد کند.
گلوریا فاکِلمان (Gloria Fackelmann ) و همکاران او تأکید دارند که " این معضل یعنی وجود میکروپلاستیک در ارگانیسم
می تواند بسیار بیشتر از ( فقط) نتایج ناگوار کوتاه مدت به بار آورد و آن زمانی است که ما با تغییرات ژنتیکی در موجودات مورد حمله میکرو پلاستیک قرار گرفته، مواجه خواهیم شد "
منبع :
chemie.de - Das Chemie Fachportal vom Labor bis zum Prozess (30.03.2023)
منبع اورجینال:
Fackelmann G, Pham CK, Rodríguez Y, Mallory ML, Provencher JF, Baak JE, Sommer S (2023) Current levels of microplastic pollution impact wild seabird gut microbiomes. Nature Ecology & Evolution.
اکنون اشاره ای مختصر به دوسوژه مهمِ بخش خبری این پست
1- میکروپلاستیک
(بخودی خود مخرب و عاملی برای انتقال انواع سموم به ارگانیسم)

میکروپلاستیک براساس تعریف National Oceanic and Atmospheric Administration ( 2008) عبارت است از ذرات کوچک مواد مصنوعی (plastic particles ) با قطر کمتر از 5 میلیمتر (5000 میکرومتر) .
آژانس فدرال محیط زیست و حفاظت از اندوخته طبیعی (آلمان) (Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland ) نیز تعریف فوق را در ارتباط با ضوابط مصوب برای " برچسب زیست محیطی اتحادیه اروپا برای مواد شوینده و پاک کننده " (EU-Ecolabel für Wasch- und Reinigungsmittel) مورد قبول و استفاده قرار داده است.
تعریف دقیق "آژانس فدرال محیط زیست و حفاظت از اندوخته طبیعی (آلمان)"برای میکروپلاستیک عبارت است از:
« پلیمرهای جامد و مایع سنتتیک ( مواد مصنوعی) که کوچک تر از 5 میلی متر هستند».
برای ذرات کوچکتر، بین 1 تا 1000 نانومتر اصطلاح " نانو پلاستیک" رایج است.
انواع میکروپلاستیک، منابع و مسیر های ورود به طبیعت
میکروپلاستیک ( در کل) در دو نوع وجود دارد ؛ میکرو پلاستیک اولیه (primary ) و ثانویه (secondary )
نوع اول (primary) به مواد مصنوعی ( پلیمرهای سنتتیک) گفته می شود که در صنعت برای مصارف و کاربردهای مختلف
تهیه می شود. گرانول های ریز و نوع مایع بیشترین کاربرد ها را در صنایع بهداشتی و آرایشی دارند. به عنوان مثال برای لایه برداری از پوست (Peeling )، ماساژ پوست (بصورت کرِم یا ژل) و به صورت مایع به عنوان بایندر برای نگهداری اجزاء دیگر در این محصولات ذکر شده. این نوع میکروپلاستیک در نهایت به سیستم های فاضلاب منتهی می گردد، با این توضیح که در حال حاضر دستگاه ها و تأسیسات تصویه فاضلاب قادر به جدا کردن این نوع میکرو پلاستیک نیستند.
نوع دوم (secondary) میکرو پلاستیک است که از شکستن ( و بعضاًتجزیه ) مواد مصنوعی یا پلاستیک ها دراثر تابش نور خورشید ( آفتاب)، باد و امواج ( دریا) ایجاد می شود .
سایر منابع و مسیرهای ورود میکروپلاستیک به محیط زیست
* سایش انواع رنگ ها و پوشش های تزئینی، حفاظتی و...
* سایش انواع پلاستیک مصرفی دراقتصاد کشاورزی
* فلوکه کننده ها در اقتصاد آب
* سایش به وسیله جاروهای ماشینی در خیابان ها
* سایش لاستیک انواع اتومبیل، آسفالت و رنگ های علامت گذاری در جاده ها
* سایش لاستیک انواع اتومبیل بزرگترین منبع وجود میکروپلاستیک در طبیعت است، بطوریکه حدود سه چهارم میکرو پلاستیک حاصل از سایش لاستیک وسایل نقلیه در حد فاصل سه تا چهار متری خیابان ها " ته نشین " می شوند. از مقدار باقی مانده حدود 22 درصد به آب های سطحی و الباقی به زمین وارد می شود. آمارهای کشور اتریش حاکی از آن است که میزان میکرو پلاستیک حاصل از سایش لاستیک ها حدود 6 هزار و 766 تن در سال است. هم چنین سایش انواع پلیمرها به عنوان بایندر و بخصوص بیتومن های موجود در آسفالت نیز به عنوان منبع قابل توجه ای از میکرو پلاستیک در محیط زیست است.
* یک بخش قابل توجه از میکروپلاستیک موجود در طبیعت محصول جمع آوری و بعضاً عملیات تفکیک پسماندهای درون شهرها می باشد. بازیافت و تبدیل به کمپوست نیز از یکی مهمترین منابع میکرو پلاستیک در محیط زیست است. آنچه که به کمپوست مربوط می شود، باید گفت که با توجه به انتقال بخش عمده کمپوست به طبیعت، ذرات میکروپلاستیک موجود در آن نیز از این طریق به طبیعت برگردانده می شود.
* صنایع مواد و محصولات آرایشی یکی از مصرف کنندگان مواد مصنوعی ( پلیمر ها) و ذرات میکروپلاستیک است. این ترکیبات که معمولا مایع در شرایط محیط بوده و بصورت متورم شونده در آب و بعضاً محلول ( مخلوط شونده با آب ) می باشند. جدا سازی این نوع میکروپلاستیک در محیط زیست نیز امکان پذیر نیست و لذا لازم است از مصرف آن ها جلوگیری شود .در حال حاضر اداره فدرال محیط زیست و حفاظت از اندوخته طبیعی (آلمان) سعی دارد تا استفاده از این مواد در محصولات صنایع بهداشتی و آرایشی را ممنوع یا حتی المکان محدود کند
خطر آفرینی میکروپلاستیک
میکروپلاستیک به دلیل ویژگی های سطح آن، قادراست انواع سموم و سایر آلاینده ها را در سطح جذب کرده و با بلعیده شدن آن توسط موجودات زنده در دریا، به بدن آن ها وارد شود. وجود میکروپلاستیک تا کنون در سگ های آبی، ماهی ها، صدف ها و ارگانیسم های کوچکتر به وضوح به اثبات رسیده است. میکروپلاستیک وارد شده به دستگاه گوارش این موجودات، سموم جذب شده در سطح را (دوباره ) رها کرده و این سموم زیانبار در ارگانیسم ( مجدداً) فعال می شوند.
البته بر اساس " رسم رایج در طبیعت " که کوچکترها و ضعیف تر معمولاً توسط بزرگترها و قوی ترها خورده می شوند، میکرو پلاستیک و " سموم سوار بر آن" نیز از این طریق به موجودات - تا غول پیکر -دریایی" نیز منتقل شده و " برای خرابکاری " دست بکار می شوند!
2- میکروبیوم یا فلور روده
ابر اندام روده؛ میکروبیوم یا فلورروده (intestinal flora )

میکروبیوم
میلیاردها میکرواُرگانیسم شامل باکتری ها، ویروس ها، مخمر ها و سایر تک سلولی ها که بدن میزبان آنها ست ، نقش بسیار مهمی در تنظیم فعالیت های بدن دارند. این تجمع حیاتی را که متخصصان « میکروبیوم» (microbiome ) می نامند، در ارگان های مختلف بخصوص در روده و روی پوست قرار داشته و نقش بسیار تعیین کننده ای در ویژگی های زندگی، اعم از جسمی و روحی دارد. شاید بی علت نباشد که برخی از محققان مرتبط، به این شبکه میکروبی بسیار پر اهمیت به چشم یک اندام جداگانه در بدن نگاه می کنند.
* میکروبیوم روده روی سلامتی و رفتار انسان اثر گذار است، بطوریکه بر هم خوردن تعادل در باکتری های "ساکن" در روده می توانند عامل بیماری های متعددی از جمله چاقی، انواع سرطان ها ،« ام اِس » (Multipler Sklerose ) و... گردد.
* روده، اَبراندامی به درازای تا هشت متر، دومین مغز انسان است.
* یکصد هزارمیلیارد میکرو ارگانیسم به عنوان همنشین های بسیارکوچک ما در مخاط روده زندگی می کنند.
* این میکروارگانیسم ها « فلور روده » را تشکیل می دهند.
* سطح روده دویست (200 ) متر مربع بصورت باز شده می باشد.
* روده احساسات را تحت تأثیر قرار می دهد و حدود دو سوم سیستم ایمنی بدن را در خود جای داده است.
* میکروبیوم روده هضم غذا و حفاظت در مقابل باکتری های بیماری زا را برعهده دارند.
* بیست (20 ) هورمون در روده تولید می شوند.
* سیصد هزار ( 300000) تن مواد غذائی در طول زندگی در روده "عمل آوری" می شوند.
* دویست ( 200) میلیون سلول های اعصاب ( عصبی) اثر گذاری در روده دارند
* با پوشش فضاهای درون دیواره روده با میکروبیوم ( مفید) جایی برای باکتری های بیماری زا باقی نمی ماند . میکروب های سودمند روده در واقع از بدن و سلول های آن در مقابل باکتری های بیماری زا حفاظت می کنند.
* در مقایسه بین تعداد کل سلول های بدن با تعداد میکروب های بسیار کوجک ساکن بدن، مدت ها از نسبت 10 به یک میکروب به سلول صحبت می شد. براوردهای جدید حاکی از آن است که نسبت میکرو ارگانیسم ها به سلول های میزبان یا " صاحب خانه" 1 به 1 است.
* روده کمک می کند که انسان با تغذیه " متنوع، متناسب و حاوی فیبر بالا "، در مصرف داروها صرفه جویی کند.
* مطالعات نشان داده اند که فلور روده (Darmflora intestinal flora,) نقش تعیین کننده ای دربرپایی و فعال نگهداشتن سیستم ایمنی بدن دارد. موش هایی که بدون فلور روده رشد کرده اند، فاقد یک سیستم رشد یافته ایمنی هستند.
* بسیار پیش می آید که ما از یک " حس درونی" صحبت می کنیم ، این یک واقعیت است ، زیرا روده (گه گاه) عملکِردهایی مشابه مغزدارد.
* هر انسان تجمع خاصی از فلورروده دارد که نوع تغذیه و پروسه های ایمونولوژی(ایمنی‌شناسی) در آن دخیل است.
* روده یک عضو "حساس" در بدن است که معمولاً به عنوان " اُرگان" کمتر به آن توجه می شود . ولی همین عضو بعضاً کم و بیش " تحقیر شده "، برای حفظ سلامتی انسان نقش تعیین کننده ای دارد. این عضو نقش بسیار مهمی در سیستم ایمنی داشته و جسم و روان انسان را نیز تحت تأثیر قرار می دهد ( به نقل از پریما نوربرت (Primar Norbert ) ، رئیس بخش بیماری های دستگاه گوارش از کلینیک فرای شتات (Klinikum Freistadt ) از «هولدینگ سلامتی» اتریش
( Oberösterreichische Gesundheitsholding )
* پریما نوربرت (Primar Norbert ) همچنین معتقد است که " استرس و مصرف آنتی بیوتیک ها می تواند فلور روده را از تعادل خارج کرده و این برهم خوردن تعادل می تواند عامل بیماری های متعددی گردد. تحقیقات نشان داده اند که میکروبیوم در ایجاد بیماری های مزمن در جسم و روان انسان نقش دارند و به همین دلیل است گه گاه از پدیده بسیار مهمی با عنوان "محور- مغز-روده"یا " مغزِشکم " صحبت به میان می آید. روده سیگنال ها یا "تکانه های عصبی " (nerve impulses ) به مغز ارسال کرده و پیام هایی از مغز نیز دریافت می کند"
* پریما نوربرت (Primar Norbert ) اضافه می کند که " در این اعتقاد که " باکتری های روده روی فعالیت مغز تأثیر داشته و تعادل روحی انسان را نیز تحت تأثیر قرار می دهند، واقعیات مهمی نهفته است"
* ازعوامل ابتلا به سرطان روده می توان به " طولانی شدن" التهابات مزمن در دستگاه گوارش، کم توجهی به آن و کاهش مصرف غذاهای با فیبر بالا اشاره کرد. دراتریش سالیانه حدود پنج هزار تشخیص جدید سرطان روده براورد می شود.
برخی از منابع :
اشپیگل، بخش دانش( DER SPIEGEL 11/2022 ) (Jörg Blech )
انستیتو فراونهوفر برای محیط زیست و... (Fraunhofer Institut für Umwelt und ...)
وبسایت داروخانه ها ی اتریش؛ (تازه ها )
Österreichs Apotheken Plattform , https://apo.or.at
مرکز (انستیتو) هلم هولزبرای بیماری های عفونی (Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung )
https://www.helmholtz-hzi.de
(فرستنده)پخش آلمان شمالی ؛ رادیو-تلویزیون- اخبار- و ... (NDR.de )
( NDR.de - Das Beste am Norden - Radio - Fernsehen - Nachrichten )
( به روز شده در 15.01.2023)
(Britta Probol und Stefanie Lambernd )

***********************************