Dass in kommerziell verkauftem Obst und Gemüse Rückstände aus Medikamenten vorhanden sind, ist wissenschaftlich bereits vielfach untersucht. Und auch chemische Stoffe aus Reifenabrieb, sogenannte Additive, finden ihren Weg in die Nahrungskette. Das hat die Studie eines internationalen Forschungsteams unter Leitung des Zentrums für Mikrobiologie und Umweltsystemwissenschaft der Universität Wien (CeMESS, kurz für: Centre for Microbiology and Environmental Systems Science) um Professor Thilo Hofmann in Zusammenarbeit mit der Hebrew University of Jerusalem um Benny Chefetz nun gezeigt. Untersucht wurde Gemüse aus der Schweiz und aus Israel. Reifenadditive werden so über die Nahrung aufgenommen. Einige dieser Stoffe und deren Transformationsprodukte können ökologische und toxikologische Risiken darstellen.

Chemikalienmix in Autoreifen

Autoreifen bestehen aus einer komplexen Mischung von Materialien zur Verbesserung von Leistung und Haltbarkeit. Hierzu gehören 5–15 % chemische Additive, die hunderte von Substanzen umfassen, zum Beispiel Antioxydanzien, Antiozonierungsmittel, Vulkanisierungmittel, Antialterungsmittel und viele mehr, um die vielseitigen Eigenschaften eines modernen Reifens zu ermöglichen. "Die Toxizität von Reifen- und Straßenabriebpartikeln hängt mit ihren organischen Zusatzstoffen, den Additiven und den damit verbundenen Umwandlungsprodukten zusammen", erläutert dazu Anya Sherman, Doktorandin am CeMESS und Erstautorin der veröffentlichten Studie.

Die aus Autoreifen gewonnenen Verbindungen gelangen durch atmosphärische Ablagerung, Bewässerung mit aufbereitetem Abwasser und die Verwendung von Klärschlamm als Dünger in die Landwirtschaft. "Dort können sie von Pflanzen aufgenommen werden und so auch den Menschen erreichen", fügt Prof. Dr. Thilo Hofmann hinzu, Leiter der Forschungsgruppe.

Rückstände des Reifenabriebs in Blattgemüse

Setup zur Veranschaulichung: Die Gemüse und Salatsorten zur Untersuchung erhielten die Forschenden zunächst tiefgekühlt. Zum ersten Schritt der Probenverarbeitung: Nach Gefriertrocknung (um Wasser zu entfernen) und Extraktion wurden die erhaltenen Proben mit der Flüssigchromatographie/Massenspektrometrie untersucht. Im unteren Bereich des Bildes ist eine Gefriertrocknungsanlage zu sehen. © Anya Sherman, Zentrum für Mikrobiologie und Umweltsystemwissenschaft

Schließlich rechneten die Forschenden die Messwerte aus dem Gemüse auf die Aufnahme dieser Stoffe mit der Nahrung hoch. "Wir haben auf Basis dessen, was Menschen in der Schweiz und Israel essen, die Aufnahme pro Tag berechnet", erzählt Sherman. Die Konzentrationen der Reifenadditive im Blattgemüse sind insgesamt gering und liegen zum Beispiel bei 238 ng/kg für Benzothiazol (BTZ), oder 0,4 ng/kg für 6PPD, ein Stoff, dessen Transformationsprodukt 6PPD-Chinon eine hohe Toxizität zeigt. Dies führt dann je nach Diät zu einer täglichen Aufnahme pro Person von 12 bis 1 296 ng für BTZ, oder 0,06 bis 2,6 ng für 6PPD. Das ist in der Größenordnung vergleichbar mit Medikamentenrückständen, die ebenfalls auf Umwegen in die Nahrungskette gelangen. Die Studie zeige, so Thilo Hofmann, deutliche Ergebnisse: "Während die Konzentrationen und tägliche Aufnahme zum Glück relativ gering sind, findet man dennoch Stoffe aus Autoreifen in der Nahrung. Da gehören sie nicht hin." Als nächste Schritte sollten laut Hofmann die gesundheitlichen Aspekte untersucht werden.

Von der Straße auf die Pflanze in den Körper

Bereits im Jahr 2023 konnten die Wissenschafter und Wissenschafterinnen zeigen, dass Additive aus Autoreifen prinzipiell von Pflanzen aufgenommen werden können. "Die Frage war jedoch, ob dies nur in unserer mechanistischen Laborstudie passiert, oder auch im Freiland", zum Anlass der Studie Erstautorin Anya Sherman. Daher analysierten die Wiener Umweltwissenschafter und -wissenschafterinnen in der aktuellen Studie, ob Salatpflanzen die von Reifenabrieb abgegebenen Chemikalien unter natürlichen Wachstumsbedingungen aufnehmen. "Dazu haben wir echte Proben aus dem Supermarkt in der Schweiz sowie Feldgemüse aus Israel untersucht", erklärt Prof. Dr. Thilo Hofmann den Hintergrund der aktuell veröffentlichten Studie.

Das internationale Forschungsteam analysierte mittels hochauflösender Massenspektrometrie die Proben auf insgesamt 16 reifenassoziierte Verbindungen. Ursprungsländer der Blattgemüse in den Schweizer Proben aus dem Supermarkt waren Italien, Spanien sowie die Schweiz.

Publikation:
Anya Sherman, Luzian E. Hämmerle, Evyatar Ben Mordechay, Benny Chefetz, Thorsten Hüffer, Thilo Hofmann: Uptake of Tire-Derived Compounds in Leafy Vegetables and Implications for Human Dietary Exposure, Frontiers in Environmental Science (2024). DOI:10.3389/fenvs.2024.1384506; https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fenvs.2024.1384506/full

Quelle: Universität Wien