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Plásticos que matam as plantas

Por favor note que este papel é agora mais de 20 anos ea ciência dos plásticos evoluiu, no entanto, isso não garante que os problemas tenham desaparecido totalmente

O plástico que mata plantas - As plantas cultivadas em abrigos de plástico, muitas vezes adoecem e morrem.

Apesar da riqueza de evidências, alguns fabricantes ainda produzem material de jardinagem feitos de o assassino

plástico - Por Richard Hardwick e Rosemary Coelho

No Instituto Rockefeller, em 1949, Karl Maramorosch estava estudando alguns vírus que são transmitidos para as plantas por insetos. Para manter os insetos de escapar, ele cresceu cada planta em sua gaiola de plástico transparente, feita de acetato de celulose. As plantas cresceram mal. Suas folhas desenvolvidas pontos, dentro de duas semanas a maioria estava morta. Um entomologista americano, FW Poos, teve problemas semelhantes com gaiolas de planta feita de acetato de celulose. Ele mudou para outro plástico e nunca publicou seu trabalho. Maramorosch, no entanto, persistiu. Eventualmente, ele identificou a causa do dano, e em 1952 ele publicou um artigo na revista Science mostrando que os vapores de um composto de di-etil ftalato utilizado na fabricação de certos tipos de acetato de celulose, foram tóxicos para as plantas como o trevo, e Aster tabaco. Ele também mostrou que o ftalato de di-etílico dissolvido na água era tóxica para alguns animais. Um pedaço de plástico com três gramas imersa na água de um Goldfish Bowl matou um peixe quatro centímetros de comprimento em 45 minutos.

Na década de 1950, um terceiro grupo de entomologistas americanos encontrou o problema. Desta vez, Robert e João Kieckhefer Medler na Universidade de Wisconsin estavam usando gaiolas feitas de acetato de celulose. Favas e alfafa cultivados nessas gaiolas morreram dentro de duas semanas. Como Maramorosch, Kieckhefer Medler e mostrou que o problema foi devido a um ftalato. Eles também mostraram que os plásticos que contém ftalatos eram tóxicos para os peixes, bem como para as plantas, eles também publicaram as suas conclusões (em 1960). Seu trabalho também parece ter sido esquecida. Ftalatos continuam a ser fabricados, e sua presença em plástico causa problemas não só para cientistas de laboratório, mas também para os agricultores e jardineiros.

O problema não está confinado a os E.U.. No final dos anos 1960 um estudante de pós-graduação, Terence Price, do Imperial College de Londres, estava estudando a mofo que ataca as rosas do jardim. Ele também decidiu usar recipientes transparentes, e ele também descobriu que certos graus de acetato de celulose transparente eram tóxicos para as rosas. Uma pesquisa da literatura divulgou os relatórios dos trabalhos americanos, eo preço passou a mostrar que o problema também foi devido a um ftalato, desta vez, ftalato de di-etílico, em acetato de celulose.

Na mesma época, os investigadores no National Vegetable Research Station (NVRS) estavam à procura de materiais plásticos para cobrir cedo salada de culturas semeadas. Eles encontraram uma série de alterações nas folhas de alface que foram criados em abrigos de plástico. Os abrigos foram feitos de determinados tipos de acetato de celulose. A formulação foi alterada e os sintomas desapareceram. Nove anos mais tarde, encomendou um novo conjunto de armários de crescimento. A história repetiu-se este tempo os sintomas de danos às folhas apareceram em plântulas de brássicas. Detective trabalho mostrou o culpado deve ser de arame coberto de plástico. A fiação foi removido e substituído por fios de algodão com um isolamento cobertos, e os sintomas desapareceram Plantas mostrou sinais misteriosos de dano novamente em 1983, desta vez em casas de vidro, por isso montamos uma investigação completa. Temos agora suspeitar que os episódios anteriores em NVRS foram devido aos vapores de um ftalato, provavelmente di-butil ftalato, provenientes de folhas de plástico ou fiação. Na época, os trabalhadores da NVRS simplesmente relatou o problema resolvido, e começou com o trabalho na mão.

A solução depende de uma maneira de testar a toxicidade de plástico suspeito. Muitas pesquisas têm usado desde o sistema desenvolvido no NVRS. É muito simples, mas capaz de resultados precisos. Um exame de plástico comum para a toxicidade para as plantas faria bom projeto para estudantes de ciência da sexta-forma (ver teste simples mais tarde).

Em 1974, no Japão, Inden Tokutaro e Tachibana Shoji Universidade de Mie publicou um artigo sobre os prejuízos causados às culturas de crescimento causado pelos gases de materiais de plástico cobrindo. Seu papel mostra que um número de plastificantes, incluindo os ftalatos peso molecular, são tóxicos para as culturas hortícolas, tais como tomates, pepinos, pimentos e beringelas. Eles descobriram que os menos voláteis di-etil-hexil e di-ftalatos decyl não teve nenhum efeito mensurável. Inden e Tachibana trabalho site japonês que remonta a 1967, mas eles parecem não ter tido conhecimento do trabalho que já havia sido relatado no Ocidente. Da mesma forma, Inden e trabalho muito minucioso Tachibana, que foi publicado em japonês em 1975, parece ter sido ignorada no Ocidente. Mas no Japão, empresas como a Mitsubishi, Monsanto ter passado por cerca de 20 anos proibidos di-butil ftalato de qualquer de seus itens de plástico destinados à utilização em horticultura - isto é, com efeito a partir do material de cobertura, mangueira e panelas. Eles usam di-etil-hexil ftalato vez. Enquanto isso, os problemas continuaram a surgir no Ocidente. O incidente próximo que temos traçado aconteceu em

Alemanha Ocidental na década de 1970, onde as lavouras foram prejudicadas quando cultivada em túneis de plástico. O fabricante do plástico, a BASF de Ludwigshafen, feitas formulações alternativas e prová-los. Seus pesquisadores descobriram que algumas formulações não causou nenhum dano às plantas, enquanto outros que continha di-butil ftalato como o plastificante parecia danos às plantas. Detalhes da formulação horticulturally seguro atingiu pelo menos alguns dos seus homólogos na Grã-Bretanha. Mas a história ainda continua. Artigos de plástico em casas ou casas de vidro recentemente danificado as plantas da casa em apartamentos recém-pintado na Suécia (di-butil ftalato é uma componente de algumas tintas para aplicações domésticas) frisada criados em casas de vidro na Alemanha (afectados pela mangueira de plástico) e os tomates no leste de Lancashire (as plantas foram treinados até cordas mantida tensa com um dispositivo de plástico). Entre 1981 e 1983 na Grã-Bretanha de tomate e vegetais brassica em casas de vidro comerciais foram extensivamente danificados. As casas tinham vidro pisos de concreto e quadros de pintura em liga de alumínio, para a primeira não era nada óbvia porque as plantas cultivadas nestas casas sickened.

Graças ao Nick Starkey do Desenvolvimento Agrícola e assessoria, e Jack Hannay, do Departamento de Biologia Aplicada, Imperial College, agora sabemos que em algum momento no início de 1980 houve uma mudança na formulação da tira de plástico macio que amortece as vidro contra a armação de metal. A formulação original continha ftalatos superior a nova formulação contida di-butil ftalato. Vapores de di-butil ftalato da tira difundido para a atmosfera e plantas mortos de espécies sensíveis crescendo em casa de vegetação (New Scientist, 16 p Junho de 1983, 763). Nos últimos meses, os ftalatos em tubos de PVC, mangueiras, sacos de acetato de celulose polinização e vasos de plantas de polipropileno ter matado plantas. O último foi inesperado, parece que di-butil ftalato está presente em alguns produtos hortícolas, sem saber o fabricante.

Indústria britânica começou a resolver o problema. Em março de 1985, a British Plastics Federation aconselhou os fabricantes de artigos de plástico para horticultura, que seus produtos não devem conter ftalato de di-ou di-iso-butil ftalato. The British Standards Institution está actualmente a alterar a redacção da BS 3746 (mangueira de jardim PVC). Tanto quanto sabemos, PVC tira vidros produzidos na Grã-Bretanha já não contém ftalato de di-butil. O ftalato menos volátil di-decil, ou outros plastificantes ftalato não são usados no lugar.

Estes episódios de toda a preocupação, quer plantas de casa ou de plantas em estufa, que levam no vapor ftalato através de suas folhas. Não há nenhuma evidência de que os ftalatos presentes estão envolvidos nos danos atribuídos à chuva ácida. Preocupação com os efeitos ambientais de ftalatos foi expressa em alguns países, como a

Dinamarca, onde a maior parte do lixo doméstico é incinerado. Quando este contém resíduos plásticos, plastificantes e volatiliza são lançadas no ar. Hans Lokke na Universidade Técnica da Dinamarca, Lyngby, descobriu que as concentrações de ftalatos no ar eram demasiado baixo para ter qualquer impacto significativo no campo de cultivos. E sobre a vida animal? O inquérito inicial por Karl Maramorosch mostrou que, embora os ftalatos são apenas ligeiramente solúvel em água, a contaminação por bruto contendo ftalato de plástico pode ser letal para peixinho. Alguns ftalatos, sem dúvida, entrar em efluentes industriais e esgotos e, portanto, em cursos de água, onde podem entrar os ecossistemas aquáticos. Sabemos agora que os ftalatos, ao contrário de alguns outros poluentes orgânicos, resistir à desagregação por bactérias, e tendem a acumular-se na interface ar-água. O trabalho recente por Robert Metcalfe e Sodegren Anders da Universidade de Illinois, sugere que os ftalatos podem acumular para níveis tóxicos nos tecidos dos animais que se alimentam em tais interfaces.

Por este tempo você pode estar se perguntando se os ftalatos podem matar plantas em casas de vidro e peixinho em tigelas, o que eles fazem aos seres humanos? O primeiro ponto é que, mesmo para as plantas, estes compostos não são um veneno universal. Na verdade, apenas um número relativamente pequeno de espécies de plantas parecem ser sensíveis aos efeitos de di-butil ftalato, e muitas outras parecem ser completamente imunes. O segundo ponto é que, no ar das estufas afetadas, onde as plantas estão morrendo ou morto, as concentrações de ftalatos são por quaisquer padrões incrivelmente pequeno. Coloque um centésimo de uma onça (200 miligramas) de di-butil ftalato em um gabinete de 100 metros de comprimento por 100 metros de largura por 100 metros, e mexa bem. A concentração de ftalato de di-butil na atmosfera será pictogramas 200 por litro.

Este valor é típico para a concentração no ar de uma estufa afetados pela química. A maior concentração temos gravado em uma casa de vidro afetada foi de 750 pictogramas por litro. Estes números são três ordens de magnitude abaixo dos níveis máximos permitidos estabelecidos pelo Health and Safety Executive para exposição de curto prazo dos seres humanos. Parece que a medida em que a sensibilidade ao ftalato de vapores está em causa, as plantas têm algo que nós não temos. Nós suspeitamos que os radicais livres podem estar envolvidos na toxicidade e que a selectividade pode ser algo a ver com a natureza das ceras na superfície das folhas de determinadas espécies. Mas ninguém sabe por que algumas plantas são extremamente sensíveis a esta molécula bastante simples.

Sabemos muito sobre os efeitos dos ftalatos líquido quando chegar em seres humanos, por exemplo, a infusão de sangue que foi armazenado em uma bolsa de transfusão de plástico, ou pela ingestão de alimentos embalados em recipientes de plástico. As doses necessárias para quaisquer efeitos visíveis são bastante massiva, da ordem de 25 gramas por quilograma.

Não obstante, no E.U.A., a entidade de controlo industrial colocou um limite de 5 miligramas por decímetro cúbico de ftalato de di-butil e hexil ftalato de di-etílico.

Itália retirou aprovação para di-octilo como medida de precaução, há dois anos. Uma comissão do Ministério da Agricultura, Pescas e Alimentação na Grã-Bretanha está actualmente a analisar a questão de plastificantes em filmes de acondicionamento de alimentos. Filmes produzidos no país contêm di-octil adipato, mas alguns fabricantes estrangeiros utilização di-octil ftalato. Os ftalatos pode difundir para fora do filme para os alimentos, se for graxos na natureza (por exemplo, bacon ou manteiga). Nós não sabemos ainda quanto ftalato encontra o seu caminho na dieta britânica.

Pesquisa sobre os efeitos dos ftalatos na dieta dos animais é interessante. Sharat Gangolli no British Industrial Biological Research Association demonstrou que em ratos, doses diárias de 500 gramas por quilograma de alimento causa a atrofia dos testículos. Ftalatos parecem causar essa atrofia por interferir com o metabolismo do zinco nesses órgãos. JM Ward no Instituto Nacional do Câncer, Maryland, mostrou que 3.000 partes por milhão de ftalato de di-etílico na dieta poderia fazer outros produtos químicos mais eficazes na indução de câncer de fígado em ratos. Shiota K e H. Nishimura achar que doses maciças de ftalato administrado oralmente a ratas grávidas causar defeitos de nascimento entre os filhotes. Mais uma vez os pesquisadores sugerem que uma perturbação no metabolismo de zinco tem causado a anomalia.

Finalmente, os pesquisadores do National Toxicology Program E.U. demonstraram que, em algumas linhagens de ratos, doses maciças de ftalatos infundida no sangue podem provocar cancro do fígado. Em todos estes casos, os ftalatos podem perturbar a atividade dos peroxissomos. Peroxissomos desintoxicar formas reativas de oxigênio - oxigênio singleto e radicais livres de oxigênio. Estes altamente ativa e potencialmente destrutiva, formas de oxigênio surgem como subproduto das cadeias de transporte de elétrons. Células de animais e plantas evoluíram defesas químicas contra reativas de oxigênio, porque pode destruir rapidamente a célula. Em células animais, doses maciças de ftalatos podem interferir com estas defesas.

Quando descobriu a literatura médica sobre os ftalatos, fomos imediatamente animado, os ftalatos foram pensados para atuar em sistemas animais da mesma maneira que nós tínhamos postulado atuam em plantas (veja abaixo).

A principal diferença, ao que parece, é um dos graus. Os investigadores que trabalham com animais ofertas em doses de miligramas e gramas, enquanto nós estávamos trabalhando em pictogramas. Mas o mesmo mecanismo pode ser a base das respostas dos ratos e couve-flor de ftalatos. Nenhum dos conselhos de pesquisa na Grã-Bretanha está a financiar a investigação sobre a toxicidade para as plantas, devido aos ftalatos. No entanto, o mundo produz mais de cinco milhões de toneladas por ano, e grande parte deste escapa para a atmosfera ftalatos foram encontrados em águas do Golfo do México para o ar sobre o Japão. Algumas das amostras de plástico que foram enviadas para nós na NVRS não ferir as plantas, mas que parecem não contém ftalatos. Assim, nós suspeitamos que os ftalatos podem não ser as únicas causas de fitotoxicidade em casas de vidro. Mas não temos sido capazes de exercer essa sugestão. O aspecto mais preocupante é talvez o que agora podemos ver que a pesquisa botânica foi duplicado e até triplicado antes que o problema recebeu atenção internacional. Mesmo com a procura de computador sofisticado, muitos dos mais obscuros, mas não menos importante, as referências nos chegou apenas na maneira old-fashioned, por correspondência dos cientistas que tinham lido um de nossos papéis.

Gostaríamos de ouvir de pessoas que têm evidências de possíveis efeitos deletérios de plástico sobre as plantas.

Dr. Richard Hardwick e Dra. Rosemary trabalho Cole no Vegetable National Research Station, Wellesbourne, Warwick, no Reino Unido.

Como ftalatos podem causar estragos nas células de animais e plantas!

Os ftalatos são claras líquidos oleosos, usados como transportadores de pigmentos e catalisadores e, em quantidades de até 50%, em peso, para dar flexibilidade para itens feitos de plástico, tais como acetato de celulose ou de policloreto de vinil (PVC) Rosemary Cole, Richard Hardwick e Tom Fyfield no Vegetable National Research Station observou que os ftalatos são facilmente hidrolisadas para o álcool e de ácido ftálico, e que os dois carboxilo (-COOH) em grupos de ácido ftálico pode Quelato de um cátion divalente de zinco ou de cobre, tais como Zn2 + e Cu2 +

Eles sugeriram que di-butil ftalato pode interferir com os centros ativos de certas enzimas-chave como uma oxidase de ácido ascórbico oxidase e óxido de super. Estas enzimas têm ambos Zn2 + e Cu2 + em seus centros ativos, desintoxicar vários reagentes. Sem essas enzimas, os reagentes se acumulam, as membranas celulares punção e células de matar.

Um teste para os plásticos que matam

Um simples teste pode avaliar a toxicidade de plásticos para as plantas. Raise mudas da planta-teste (por exemplo mudas de couve uma variedade, Derby Day, é particularmente sensível), em vasos de solo ou composto, e cobrir com uma jarra de vidro. Suspender um pedaço de plástico suspeito sobre as mudas. Uma série de caixas de controle deve conter plantas cultivadas em condições normais, mas sem os plásticos. Copos também devem ser lavadas e secas em um forno após cada experimento - vapores de ftalatos podem aderir às paredes de vidro dos compartimentos e contaminar os testes subseqüentes. Se o plástico é tóxico para as plantas, eles vão mostrar os sinais de danos em duas a três semanas. Final do artigo: