Studie zeigt weit verbreitetes Mikroplastik bei Kindern und legt nahe, dass die Ernährung die Exposition beeinflussen kann

Wissenschaftler, die Urinproben von mehr als 1.300 Kindern analysierten, stellten eine weitverbreitete Mikroplastikbelastung und interessante Zusammenhänge zwischen Ernährungsgewohnheiten und den entdeckten Kunststoffarten fest. Dies wirft neue Fragen darüber auf, wie alltägliche Ernährungsgewohnheiten die Umweltbelastungen in jungen Jahren beeinflussen können.

In einer kürzlich in der Zeitschrift veröffentlichten Studie Umwelt InternationalForscher berichten von einer weit verbreiteten MP-Exposition bei Kindern im schulpflichtigen Alter und vermuten, dass die Ernährung eine Rolle spielen könnte. Bei der Analyse der Urinproben von 1.308 Teilnehmern identifizierte das Team 19 verschiedene Arten von Mikroplastik, wobei in über 91 % der Proben Partikel nachgewiesen wurden und die mittlere Konzentration bei 250 Partikeln pro Milliliter lag. Bemerkenswert ist, dass kleine Partikel, die biologische Barrieren leichter überwinden können, für die überwiegende Mehrheit der Nachweise verantwortlich waren. PTFE, das üblicherweise in antihaftbeschichtetem Kochgeschirr verwendet wird, war das am häufigsten vorkommende Polymer. Wichtig ist, dass eine stärkere Einhaltung des MedDiet mit unterschiedlichen Mustern der MP-Exposition verbunden war, was darauf hindeutet, dass Ernährungsgewohnheiten die Expositionshöhe beeinflussen können.

MPs werden als Kunststoffpartikel mit einem Durchmesser von 0,1 bis 5.000 μm definiert und haben sich zu weit verbreiteten Umweltschadstoffen entwickelt, die weltweit Anlass zur Sorge geben. Diese Partikel wurden in Luft, Boden und Wasser nachgewiesen und kommen zunehmend in häufig konsumierten Lebensmitteln und Getränkeflaschen vor. Obwohl es immer mehr Hinweise darauf gibt, dass MP-Exposition mit potenziellen Gesundheitsrisiken verbunden ist, konzentrieren sich die meisten Forschungsarbeiten auf Erwachsene. Kinder im schulpflichtigen Alter können aufgrund einer abwechslungsreicheren Ernährung, häufigerer Aktivitäten im Freien und häufigem Kontakt mit verpackten Lebensmitteln einer erhöhten Belastung ausgesetzt sein. Obst, Gemüse und Milch enthalten nachweislich Mikroplastik, das in den Magen-Darm-Trakt gelangen, biologische Barrieren überwinden und sich im Gewebe ansammeln kann, was Bedenken hinsichtlich langfristiger gesundheitlicher Auswirkungen aufkommen lässt.

Über die Studie

In der vorliegenden Studie untersuchten die Forscher den Zusammenhang zwischen Ernährungsgewohnheiten und der MP-Exposition im Urin bei Kindern im schulpflichtigen Alter.

Das Team sammelte zwischen Januar 2024 und 2025 Mittelstrahlurinproben von 1.308 10-jährigen Teilnehmern, die in der Ma’anshan Birth Cohort (MABC) eingeschrieben waren. Sie verwendeten LDIR-spektroskopische Bildgebung, um MP-Partikel zu identifizieren und zu messen. Sie klassifizierten Partikel in kleine (20–100 μm) und große (100–500 μm). Nur Partikel mit einer spektralen Übereinstimmung von mehr als 65 % mit einer Referenz-MP-Bibliothek wurden als gültig angesehen.

Um die MP-Kontamination zu minimieren, führten die Forscher während der gesamten Probenhandhabung und -analyse strenge plastikfreie Protokolle ein. Sie ersetzten Plastikverbrauchsmaterialien durch Glaspipetten, Flaschen und Behälter. Darüber hinaus reinigten sie alle Geräte wiederholt mit Ethanol, behandelten sie über 30 Minuten lang mit Ultraschall und kalzinierten sie vier Stunden lang bei 500 °C. Die Flüssigkeiten wurden einer dreifachen Filterung und Vorprüfung unterzogen, um die Abwesenheit von MPs zu bestätigen. Das Laborpersonal trug während der Eingriffe Baumwolllaborkittel, Nitrilhandschuhe und Aktivkohlemasken.

Die Forscher bewerteten die Ernährungsgewohnheiten von Kindern anhand des Mediterranean Diet Quality Index for Children and Adolescents (KIDMED), der eine Bewertung der Einhaltung des MedDiet ermöglichte. Sie erstellten gerichtete azyklische Graphen (DAGs), um die Auswahl potenzieller Störfaktoren zu erleichtern, darunter Alter der Mutter, Bildung, Haushaltseinkommen, Wohnort sowie Alter und Geschlecht der Kinder.

Das Team verwendete ein ZINB-Regressionsmodell (Zero-Inflated Negative Binomial), um die Zusammenhänge zwischen KIDMED-Scores und MP-Werten im Urin zu untersuchen. Im Rahmen der Sensitivitätsanalysen stratifizierten sie die Teilnehmer nach städtischem und ländlichem Wohnort und verwendeten einen strengeren Spektralanpassungsschwellenwert von 75 %.

Ergebnisse

Die Studienkohorte umfasste 52 % Jungen und 48 % Mädchen. Basierend auf den KIDMED-Scores zeigten 7,2 % der Teilnehmer eine geringe Einhaltung des MedDiet, 49 % eine mäßige Einhaltung und 43 % eine gute Einhaltung. Mehr als 28 % der Mütter hatten einen Bachelor-Abschluss und etwa 90 % der Familien lebten in städtischen Gebieten.

Die Analyse von Urinproben ergab 19 verschiedene MP-Typen. Die am weitesten verbreiteten Polymere waren PTFE, PAM, PA, PE und PU. Der mittlere Gesamt-MP-Gehalt erreichte 250 Partikel pro ml, wobei MPs in 91 % der Proben nachgewiesen wurden. PTFE war das am häufigsten nachgewiesene Polymer und wurde in über 50 % der Proben identifiziert. Bemerkenswerterweise machten kleine Partikel 98 % der insgesamt nachgewiesenen MPs aus.

Das Team stellte fest, dass die Einhaltung der Ernährung signifikant mit den MP-Expositionsmustern zusammenhängt. Höhere KIDMED-Werte waren mit einer höheren Wahrscheinlichkeit verbunden, dass im Urin keine EVA-, PVA- und PLA-Werte nachweisbar waren. Gleichzeitig korrespondierten höhere Werte mit erhöhten PA-Werten ungleich Null und verringerten PTFE-Konzentrationen ungleich Null. Es wurde kein signifikanter Zusammenhang zwischen den KIDMED-Scores und der Gesamtmenge an Mikroplastik im Urin oder der Partikelgröße beobachtet. Insgesamt war eine stärkere Einhaltung der Mittelmeerdiät mit geringeren Erkennungsraten von PLA, EVA und PVA sowie deutlichen Verschiebungen in den Polymerprofilen verbunden. Sensitivitätsanalysen bei Stadtkindern lieferten konsistente Ergebnisse, was die Robustheit der Ergebnisse untermauert.

Schlussfolgerungen

Insgesamt wurden in der Studie 19 Arten von MPs im Urin von 10-jährigen Kindern nachgewiesen, mit einer mittleren Konzentration von 250 Partikeln/ml, was auf eine weit verbreitete Exposition im frühen Leben hinweist. PTFE war das dominierende Polymer, was seine Bedeutung bei der menschlichen MP-Exposition unterstreicht. Eine höhere Einhaltung des MedDiet war durchweg mit deutlichen Veränderungen der Mikroplastikprofile im Urin verbunden. Die Ergebnisse legen nahe, dass Ernährungsgewohnheiten sowohl die Expositionsquellen als auch die internen Akkumulationsmuster beeinflussen können.

Da die Studie jedoch ein Querschnittsdesign verwendete, können die Ergebnisse keinen kausalen Zusammenhang zwischen Ernährungsgewohnheiten und Mikroplastikbelastung belegen. Unterschiede in den Nachweismethoden schränken studienübergreifende Vergleiche ein, und Urinmessungen erfassen wahrscheinlich nur einen Teil der gesamten Körperbelastung. Da die überwiegende Mehrheit der Teilnehmer außerdem in städtischen Gebieten lebte, spiegeln die Ergebnisse möglicherweise in erster Linie die Expositionsmuster von Stadtkindern wider. Zukünftige Längsschnitt- und Interventionsforschung unter Einbeziehung von Verhaltensfaktoren und toxikokinetischer Modellierung ist erforderlich, um kausale Pfade zu klären und das Verständnis der MP-Verteilung und -Ausscheidung zu verbessern.

Quellen: