I de seneste årtier, med den udbredte brug af plastprodukter, er mikroplast blevet allestedsnærværende i miljøet. Endnu vigtigere viser stigende forskning, at disse mikroplastik kan ophobes i den menneskelige krop; videnskabsmænd har fundet dem i blodet, lungerne, nyrerne, leveren, reproduktionssystemet og endda hjernen.
I det virkelige liv er mikroplastik overalt. Den luft, vi indånder, flaskevand, fødevareemballageposer, takeaway-beholdere osv., fører uundgåeligt til vores eksponering for og indtagelse af mikroplastik, som potentielt kan skade flere organer og systemer i den menneskelige krop. Tidligere forskning har generelt fokuseret på at opdage tilstedeværelsen af mikroplast, afsløre deres potentielle toksiske virkninger og fjerne mikroplast fra miljøet. For mikroplastik, der allerede har invaderet den menneskelige krop, er der stadig ingen effektiv strategi for eliminering.
For nylig har to nye undersøgelser foretaget af kinesiske forskere bragt et nyt gennembrud inden for eliminering af mikroplastik-ved at bruge nyopdagede probiotika til at adsorbere og fremme elimineringen af mikroplastik fra kroppen, og samtidig reparere skaden forårsaget af mikroplastik.
Den 10. januar 2025 offentliggjorde et forskerhold ledet af Dr. Rao Chitong, Chief Scientist of Blue Crystal Microbiology, et forskningspapir med titlen "Novel probiotics adsorbing and excreting microplastics in vivo show potentielle gut health benefits" i tidsskriftet Frontiers in Microbiology.
Mikroplastikforurening fra fødevarer og vand udgør en betydelig risiko for den biologiske sundhed. Mikroorganismer har potentialet til at fjerne mikroplastik fra miljøet, men i øjeblikket er der ingen metode til at fjerne disse ikke-nedbrydelige mikroplaster, der allerede findes i menneskekroppen. I denne nye undersøgelse foreslog forskerholdet at bruge probiotika til at adsorbere og fjerne indtagne mikroplastpartikler i tarmen.
Forskerholdet brugte en screeningsmetode med høj-gennemstrømning til omfattende evaluering af 784 bakteriestammer for at bestemme deres evne til at adsorbere 0,1-mikron-størrelse polystyren (PS, almindeligvis brugt i apparater, legetøj, daglige fornødenheder, plastikemballage, byggematerialer og medicinsk udstyr). Blandt disse stammer opdagede forskerholdet, at to probiotika - Lactobacillus paracasei DT66 og Lactobacillus plantarum DT88 - udviste den bedste mikroplastiske partikeladsorptionseffekt in vivo og var effektive mod forskellige typer mikroplast (PS, PE, PC, PP og PET).
Scanningelektronmikroskopi viste, at probiotika DT66 og DT88 kunne adsorbere mikroplastik
Dernæst gennemførte forskerholdet in vivo dyreforsøg. Efter at mus havde fået oralt disse probiotika, var probiotika i stand til at adsorbere mikroplast som magneter og danne "bakterie-plastikklumper", som derefter blev udskilt fra kroppen. Helt konkret steg udskillelseshastigheden af mikroplast i musenes fordøjelsessystem med 36 %, og mængden af resterende mikroplastikpartikler i tarmene faldt med 67 %.
Desuden bekræftede denne undersøgelse også, at Lactobacillus plantarum DT88-stammen kan lindre tarmbetændelse forårsaget af polystyren (PS) mikroplastik. Sammenfattende foreslår denne undersøgelse en ny probiotisk strategi til behandling af mikroplastik-relaterede sundhedsrisici, der fremhæver potentialet ved at bruge specifikke stammer af probiotika til at eliminere mikroplastik fra tarmmiljøet og reducere disse risici.
Probiotika DT66 og DT88 fremmer eliminering af mikroplastik
Den 1. februar 2025 offentliggjorde holdet ledet af Rao Chitong fra Lanjing Microbiology, i samarbejde med holdet ledet af Wang Gang fra Jiangnan University, et forskningspapir i tidsskriftet *Environmental Pollution* med titlen: "Mælkesyrebakterier reducerer polystyrenmikro- og nanoplast-genom deres biobindingsevne og toksicitet induceret af deres biobindingsevne og toksicitet."
Mikroplast er et nyligt opstået miljøforurenende stof, som har fået stor opmærksomhed i de senere år. I øjeblikket er der betydelig forskning i mikroplastiks toksiske effekter på dyr (især vandlevende organismer og pattedyr), men forskning og data om reduktion af toksiske effekter af eksponering er fortsat meget begrænset.
Mælkesyrebakterier (LAB, inklusive Lactobacillus) er anerkendt som sikre fødevare-probiotika. De har evnen til at reparere tarmbarrieren, regulere tarmmikrobiotaen og modulere værtens immunitet. De har også evnen til at biobinde skadelige stoffer, potentielt adsorbere mikroplastik i den menneskelige krop og reducere deres akkumuleringsniveauer og derved mindske potentiel toksicitet.
I denne nye undersøgelse udvalgte forskerholdet mælkesyrebakterier (DT11, DT22, DT33, DT55 og DT66) med forskellige in vitro mikroplastiske bindingskapaciteter til at gribe ind i mus udsat for mikroplastik og udforske deres effektivitet til at reducere toksiciteten forårsaget af mikroplastik eksponering.
Resultaterne viste, at mælkesyrebakterier med højere mikroplastisk adsorptionskapacitet (DT11, DT33, DT55 og DT66, med adsorptionsrater på over 60%) var mere effektive til at lindre toksiciteten forårsaget af mikroplastisk eksponering. Det er dog bemærkelsesværdigt, at *Lactobacillus plantarum* DT22, på trods af at udviser lav mikroplastisk adsorption (ca. 10%), spillede en afgørende rolle i at opregulere ekspressionsniveauerne af tight junction-proteiner (f.eks. ZO-1) og regulere tarmmikrobiotaen.
Lactobacillus-stammer, der udviser mikroplastisk adsorption, både in vivo og in vitro, reducerede effektivt toksiciteten (f.eks. hepatotoksicitet og testikeltoksicitet) forårsaget af mikroplastisk eksponering. Denne effekt opnås gennem to mulige mekanismer: For det første kan lactobacillus adsorbere mikroplast og fremme deres udskillelse i fæces og derved reducere deres akkumulering in vivo; for det andet kan lactobacillus reparere tarmbarrieren, regulere tarmmikrobiotaen og øge produktionen af kortkædede fedtsyrer (f.eks. butyrat).
Lactobacillus reducerer mikroplastik-induceret leverskade
Lactobacillus reducerer mikroplastik-induceret testikel- og colonskade
Disse resultater indikerer, at lactobacillus afbødende effekt på mikroplastisk toksicitet ikke kun ligger i dens biobindingskapacitet, men også i dens evne til at reparere det beskadigede tarmmiljø. Med andre ord er lactobacillus ikke kun en "bærer" i tarmen (fremmer mikroplastisk udskillelse), men også en "reparatør" (reparation af mikroplastik-induceret skade). Derfor anbefaler forskerholdet at bruge probiotiske mælkesyrebakterier som et kostindgreb for at reducere toksiciteten forårsaget af mikroplast. Samlet set tilbyder disse to innovative resultater en helt ny tilgang til at adressere mikroplastikproblemet og åbner nye veje til at forbedre tarmsundheden og genoprette tarmens mikrobiombalance, hvilket har betydelige miljø- og sundhedsmæssige konsekvenser.
