In den letzten Jahrzehnten ist Mikroplastik durch die weit verbreitete Verwendung von Kunststoffprodukten in der Umwelt allgegenwärtig geworden. Noch wichtiger ist, dass zunehmende Forschungsergebnisse zeigen, dass sich dieses Mikroplastik im menschlichen Körper ansammeln kann; Wissenschaftler haben sie im Blut, in der Lunge, in den Nieren, in der Leber, im Fortpflanzungssystem und sogar im Gehirn gefunden.
Im wirklichen Leben gibt es Mikroplastik überall. Die Luft, die wir atmen, abgefülltes Wasser, Lebensmittelverpackungsbeutel, Mitnahmebehälter usw. führen unweigerlich dazu, dass wir Mikroplastik ausgesetzt und aufgenommen werden, was möglicherweise mehrere Organe und Systeme im menschlichen Körper schädigen kann. Frühere Forschungen konzentrierten sich im Allgemeinen auf die Erkennung des Vorhandenseins von Mikroplastik, die Aufdeckung ihrer möglichen toxischen Wirkungen und die Entfernung von Mikroplastik aus der Umwelt. Für Mikroplastik, das bereits in den menschlichen Körper eingedrungen ist, gibt es noch keine wirksame Strategie zur Beseitigung.
Kürzlich haben zwei neue Studien chinesischer Wissenschaftler einen neuen Durchbruch bei der Beseitigung von Mikroplastik gebracht-, indem sie neu entdeckte Probiotika nutzen, um Mikroplastik zu adsorbieren und die Beseitigung von Mikroplastik aus dem Körper zu fördern und gleichzeitig die durch Mikroplastik verursachten Schäden zu reparieren.
Am 10. Januar 2025 veröffentlichte ein Forschungsteam unter der Leitung von Dr. Rao Chitong, Chefwissenschaftler der Blue Crystal Microbiology, in der Zeitschrift Frontiers in Microbiology einen Forschungsbericht mit dem Titel „Neuartige Probiotika, die Mikroplastik in vivo adsorbieren und ausscheiden, zeigen potenzielle Vorteile für die Darmgesundheit“.
Mikroplastikverschmutzung durch Nahrung und Wasser stellt ein erhebliches Risiko für die biologische Gesundheit dar. Mikroorganismen haben das Potenzial, Mikroplastik aus der Umwelt zu entfernen, aber derzeit gibt es keine Methode, um dieses nicht-abbaubare Mikroplastik, das bereits im menschlichen Körper vorhanden ist, zu entfernen. In dieser neuen Studie schlug das Forschungsteam den Einsatz von Probiotika vor, um aufgenommene Mikroplastikpartikel im Darm zu adsorbieren und zu entfernen.
Das Forschungsteam verwendete eine Hochdurchsatz-Screening-Methode, um 784 Bakterienstämme umfassend zu bewerten und ihre Fähigkeit zu bestimmen, 0,1 -Mikrometer-großes Polystyrol (PS, häufig verwendet in Geräten, Spielzeug, Alltagsbedarfsartikeln, Kunststoffverpackungen, Baumaterialien und medizinischen Geräten) zu adsorbieren. Unter diesen Stämmen entdeckte das Forschungsteam, dass zwei Probiotika – Lactobacillus paracasei DT66 und Lactobacillus plantarum DT88 – in vivo den besten Mikroplastikpartikel-Adsorptionseffekt zeigten und gegen verschiedene Arten von Mikroplastik (PS, PE, PC, PP und PET) wirksam waren.
Rasterelektronenmikroskopie zeigte, dass die Probiotika DT66 und DT88 Mikroplastik adsorbieren können
Als nächstes führte das Forschungsteam In-vivo-Tierversuche durch. Nachdem Mäusen diese Probiotika oral verabreicht wurden, waren die Probiotika in der Lage, Mikroplastik wie Magnete zu adsorbieren und „bakterielle-Plastikklumpen“ zu bilden, die dann aus dem Körper ausgeschieden wurden. Konkret stieg die Ausscheidungsrate von Mikroplastik im Verdauungssystem der Mäuse um 36 % und die Menge an restlichen Mikroplastikpartikeln im Darm sank um 67 %.
Darüber hinaus bestätigte diese Studie auch, dass der Stamm Lactobacillus plantarum DT88 Darmentzündungen lindern kann, die durch Mikroplastik aus Polystyrol (PS) verursacht werden. Zusammenfassend schlägt diese Studie eine neuartige probiotische Strategie zur Bewältigung mikroplastikbedingter Gesundheitsrisiken vor und unterstreicht das Potenzial der Verwendung bestimmter Probiotikastämme, um Mikroplastik aus der Darmumgebung zu entfernen und diese Risiken zu reduzieren.
Die Probiotika DT66 und DT88 fördern die Beseitigung von Mikroplastik
Am 1. Februar 2025 veröffentlichte das Team um Rao Chitong von Lanjing Microbiology in Zusammenarbeit mit dem Team um Wang Gang von der Jiangnan University in der Zeitschrift *Environmental Pollution* einen Forschungsartikel mit dem Titel: „Milchsäurebakterien reduzieren die durch Polystyrol-Mikro- und Nanoplastik-induzierte Toxizität durch ihre Bio--Bindungskapazität und die Fähigkeit zur Reparatur der Darmumgebung.“
Mikroplastik ist ein neu auftretender Umweltschadstoff, der in den letzten Jahren große Aufmerksamkeit erregt hat. Derzeit gibt es umfangreiche Forschungsarbeiten zu den toxischen Auswirkungen von Mikroplastik auf Tiere (insbesondere Wasserorganismen und Säugetiere), die Forschung und Daten zur Reduzierung der toxischen Auswirkungen der Exposition sind jedoch nach wie vor sehr begrenzt.
Milchsäurebakterien (LAB, einschließlich Lactobacillus) gelten als sichere Probiotika in Lebensmittelqualität. Sie besitzen die Fähigkeit, die Darmbarriere zu reparieren, die Darmmikrobiota zu regulieren und die Immunität des Wirts zu modulieren. Sie haben auch die Fähigkeit, schädliche Substanzen biologisch zu binden, Mikroplastik möglicherweise im menschlichen Körper zu adsorbieren und deren Anreicherung zu verringern, wodurch potenzielle Toxizität gemindert wird.
In dieser neuen Studie wählte das Forschungsteam Milchsäurebakterien (DT11, DT22, DT33, DT55 und DT66) mit unterschiedlichen In-vitro-Mikroplastik-Bindungskapazitäten aus, um bei Mäusen, die Mikroplastik ausgesetzt waren, einzugreifen und ihre Wirksamkeit bei der Reduzierung der durch Mikroplastik-Exposition verursachten Toxizität zu untersuchen.
Die Ergebnisse zeigten, dass Milchsäurebakterien mit einer höheren Mikroplastik-Adsorptionskapazität (DT11, DT33, DT55 und DT66, mit Adsorptionsraten über 60 %) die durch Mikroplastik-Exposition verursachte Toxizität wirksamer lindern konnten. Es ist jedoch bemerkenswert, dass *Lactobacillus plantarum* DT22 trotz der geringen Mikroplastikadsorption (ca. 10 %) eine entscheidende Rolle bei der Hochregulierung der Expressionsniveaus von Tight-Junction-Proteinen (z. B. ZO-1) und der Regulierung der Darmmikrobiota spielte.
Lactobacillus-Stämme, die sowohl in vivo als auch in vitro eine Mikroplastik-Adsorption zeigten, reduzierten wirksam die durch Mikroplastik-Exposition verursachte Toxizität (z. B. Hepatotoxizität und Hodentoxizität). Dieser Effekt wird durch zwei mögliche Mechanismen erreicht: Erstens kann Lactobacillus Mikroplastik adsorbieren und deren Ausscheidung im Kot fördern, wodurch deren Anreicherung in vivo verringert wird; Zweitens kann Lactobacillus die Darmbarriere reparieren, die Darmmikrobiota regulieren und die Produktion kurzkettiger Fettsäuren (z. B. Butyrat) steigern.
Lactobacillus reduziert durch Mikroplastik verursachte Leberschäden
Lactobacillus reduziert Mikroplastik-induzierte Hoden- und Dickdarmschäden
Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die mildernde Wirkung von Lactobacillus auf die Mikroplastik-Toxizität nicht nur auf seiner Biobindungskapazität beruht, sondern auch auf seiner Fähigkeit, die geschädigte Darmumgebung zu reparieren. Mit anderen Worten: Lactobacillus ist nicht nur ein „Träger“ im Darm (der die Ausscheidung von Mikroplastik fördert), sondern auch ein „Mechaniker“ (der durch Mikroplastik verursachte Schäden repariert). Daher empfiehlt das Forschungsteam den Einsatz probiotischer Milchsäurebakterien als diätetische Intervention, um die durch Mikroplastik verursachte Toxizität zu reduzieren. Insgesamt bieten diese beiden innovativen Erkenntnisse einen völlig neuen Ansatz zur Bewältigung des Mikroplastikproblems und eröffnen neue Wege zur Verbesserung der Darmgesundheit und zur Wiederherstellung des Darmmikrobiomgleichgewichts, was erhebliche Auswirkungen auf die Umwelt und die Gesundheit hat.
