DOI: https://doi.org/10.3389/ftox.2026.1768236
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41960282
تاريخ النشر: 2026-03-25
المؤلف: Shrutarshee Kundu وآخرون
الموضوع الرئيسي: الميكروبلاستيك وتلوث البلاستيك
نظرة عامة
تسلط المراجعة الضوء على القضية المنتشرة للميكرو/نانوبلاستيك (MNPs) كملوثات كبيرة تؤثر على نظم بيئية متنوعة وكائنات حية، بما في ذلك الأسماك والأرز، والتي تعتبر حيوية للأمن الغذائي. تم العثور على MNPs في مختلف المواد القابلة للاستهلاك، مما يشير إلى قدرتها على التأثير على الصحة عبر جميع مراحل الحياة. توضح المراجعة الآثار الضارة للتعرض لـ MNP على الأسماك، بما في ذلك ضعف النمو، وظيفة المناعة، الأداء التناسلي، والعمليات الأيضية. وبالمثل، تؤثر MNPs سلبًا على إنتاج الأرز من خلال عرقلة إنبات البذور، والنمو الخضري، والإنتاج الكلي، مما يبرز التهديد الذي تشكله على الإنتاجية الزراعية وسلامة الغذاء.
يؤكد المؤلفون على الحاجة إلى أبحاث شاملة لسد الفجوات المعرفية الحالية بشأن الآثار المحددة الحجم لـ MNPs وتوافرها الحيوي وسميتها في الأنظمة المائية والزراعية. يجب أن تعطي الدراسات المستقبلية الأولوية لتقييم تلوث MNP في المسطحات المائية المتأثرة بالأنشطة الصناعية وتقييم كل من التركيزات القاتلة وتحت القاتلة في أنواع الأسماك ذات الأهمية التجارية. تهدف هذه التركيبة إلى إبلاغ صانعي السياسات والوكالات التنظيمية، مما يساعد في تطوير استراتيجيات فعالة للرصد والسيطرة على تلوث MNP، مما يدعم في النهاية صحة النظام البيئي ورفاهية الإنسان.
مقدمة
تسلط مقدمة ورقة البحث الضوء على التهديد الكبير الذي تشكله التلوث، وخاصة من الميكرو/نانوبلاستيك (MNPs)، والمعادن الثقيلة، والمبيدات، على النظم البيئية المائية وصحة الإنسان. تُعرف MNPs بأنها جزيئات بلاستيكية أصغر من 5 مم، وتأتي من مصادر أولية (مصنوعة عمدًا) وثانوية (تحلل البلاستيك الأكبر). تثير استمراريتها في البيئات المائية القلق بسبب قدرتها على التراكم الحيوي داخل شبكات الغذاء، بدءًا من العوالق النباتية وامتدادًا إلى مستويات التغذية الأعلى، بما في ذلك الأسماك والبشر. الآثار السلبية لـ MNPs على الكائنات الحية المائية موثقة جيدًا، حيث تؤثر على النمو، والتكاثر، والعمليات الفسيولوجية العامة، مع مسارات التعرض التي تشمل الابتلاع المباشر والابتلاع الثانوي من خلال الفريسة.
علاوة على ذلك، تناقش المقدمة تداعيات تلوث MNPs في النظم الزراعية، وخاصة في زراعة الأرز، التي تعتبر حيوية للأمن الغذائي العالمي. تشير الدراسات إلى أن نباتات الأرز يمكن أن تمتص MNPs من التربة الملوثة، مما قد يؤدي إلى مشاكل في سلامة الغذاء. تهدف المراجعة إلى تلخيص الأدلة الحالية حول آثار MNPs على الأسماك والأرز، مع معالجة مختلف التأثيرات البيولوجية والفسيولوجية بينما تحدد الفجوات المعرفية واتجاهات البحث المستقبلية للتخفيف من تلوث MNPs في كل من الأنظمة المائية والزراعية.
طرق البحث
تركز منهجية هذه الورقة المراجعة على تلوث الميكرو/نانوبلاستيك (MNPs) في الحيوانات المائية ومحاصيل الأرز. تم إجراء بحث شامل في الأدبيات باستخدام قواعد البيانات الإلكترونية، بما في ذلك جوجل، سكوبس، ويب أوف ساينس، ساينس دايركت، بوب ميد، وجوجل سكولار. تضمنت استراتيجية البحث استخدام كلمات مفتاحية محددة وعوامل بوليانية، مما أسفر عن تحديد أكثر من 220 مقالة محكمة ذات صلة، وأوراق مراجعة، وتقارير.
شملت مراجعة الأدبيات مجالات موضوعية متنوعة تتعلق بـ MNPs، وخاصة تأثيرها على الأسماك، مع فحص جوانب مثل أداء النمو، والإجهاد التأكسدي، والصحة التناسلية، واضطراب الغدد الصماء، واستجابة المناعة، والمعايير الدموية. بالإضافة إلى ذلك، تناولت المراجعة آثار MNPs على محاصيل الأرز خلال مراحل النمو المختلفة، بما في ذلك إنبات البذور، والتطور المبكر، ونمو الساق والجذر، والتفرع، وإنتاج الحبوب. كما شملت المنهجية استكشاف الدراسات التي بحثت في التفاعلات بين MNPs والملوثات البيئية الأخرى.
نقاش
في هذا القسم، تناقش البحث تصنيف وتأثير الميكرو/نانوبلاستيك (MNPs) على البيئات المائية، مع التركيز بشكل خاص على آثارها على الأسماك. يتم تصنيف الميكرو بلاستيك إلى جزيئات أولية، مصنوعة عمدًا، وثانوية، التي تنتج عن تحلل نفايات البلاستيك الأكبر. هذه الجزيئات، التي تحتوي غالبًا على إضافات ضارة، تشكل مخاطر كبيرة على النظم البيئية وصحة الإنسان. يمكن أن يؤدي ابتلاع MNPs من قبل الكائنات البحرية إلى أضرار جسدية، والتهاب، وإدخال مواد سامة إلى شبكة الغذاء، مما يؤثر في النهاية على النمو، والبقاء، والنجاح التناسلي في الأسماك.
تشير النتائج إلى أن MNPs تؤثر بشكل كبير على أداء نمو الأسماك من خلال عرقلة العمليات الهضمية وتأثيرها على الوظائف الأيضية. يؤدي تراكم MNPs في الجهاز الهضمي إلى تعطيل المسارات الإنزيمية، مما يؤدي إلى تقليل الشهية ومعدلات النمو. بالإضافة إلى ذلك، يؤدي التعرض لـ MNP إلى تحفيز الإجهاد التأكسدي، الذي يتميز بزيادة أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) وتغير نشاط إنزيمات مضادات الأكسدة، مما يؤدي إلى تلف الخلايا وضعف وظيفة المناعة. كما تتأثر الصحة التناسلية للأسماك سلبًا، حيث تعطل MNPs تنظيم الهرمونات وتكوين الأمشاج، مما يؤدي إلى انخفاض الخصوبة والعيوب التنموية في النسل. بشكل عام، تؤكد الأبحاث على الحاجة الملحة لمعالجة الآثار البيئية والبيولوجية للميكرو/نانوبلاستيك على الحياة المائية وسلامة الغذاء.
DOI: https://doi.org/10.3389/ftox.2026.1768236
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41960282
Publication Date: 2026-03-25
Author(s): Shrutarshee Kundu et al.
Primary Topic: Microplastics and Plastic Pollution
Overview
The review highlights the pervasive issue of micro/nanoplastics (MNPs) as significant pollutants affecting diverse ecosystems and organisms, including fish and rice, which are crucial for food security. MNPs have been found in various consumables, indicating their potential to impact health across all life stages. The review details the detrimental effects of MNP exposure on fish, including impaired growth, immune function, reproductive performance, and metabolic processes. Similarly, MNPs adversely affect rice production by hindering seed germination, vegetative growth, and overall yield, underscoring the threat they pose to agricultural productivity and food safety.
The authors emphasize the need for comprehensive research to fill existing knowledge gaps regarding the size-specific effects of MNPs and their bioavailability and toxicity in aquatic and agricultural systems. Future studies should prioritize the assessment of MNP contamination in water bodies impacted by industrial activities and evaluate both lethal and sub-lethal concentrations in commercially significant fish species. This synthesis aims to inform policymakers and regulatory agencies, aiding in the development of effective monitoring and control strategies for MNP pollution, ultimately supporting ecosystem health and human well-being.
Introduction
The introduction of the research paper highlights the significant threat posed by pollution, particularly from micro/nanoplastics (MNPs), heavy metals, and pesticides, to aquatic ecosystems and human health. MNPs, defined as plastic particles smaller than 5 mm, arise from both primary (intentionally manufactured) and secondary (degradation of larger plastics) sources. Their persistence in aquatic environments raises concerns due to their potential to bioaccumulate within food webs, starting from phytoplankton and extending to higher trophic levels, including fish and humans. The adverse effects of MNPs on aquatic organisms are well-documented, impacting growth, reproduction, and overall physiological processes, with exposure pathways including direct ingestion and secondary ingestion through prey.
Furthermore, the introduction discusses the implications of MNPs contamination in agroecosystems, particularly in rice cultivation, which is vital for global food security. Studies indicate that rice plants can absorb MNPs from contaminated soils, potentially leading to food safety issues. The review aims to synthesize current evidence on the effects of MNPs on fish and rice, addressing various biological and physiological impacts while identifying knowledge gaps and future research directions to mitigate MNPs pollution in both aquatic and agricultural systems.
Methods
The methodology of this review paper focuses on the pollution of micro/nanoplastics (MNPs) in aquatic animals and rice crops. A thorough literature search was performed utilizing electronic databases, including Google, Scopus, Web of Science, ScienceDirect, PubMed, and Google Scholar. The search strategy involved the use of specific keywords and Boolean operators, resulting in the identification of over 220 relevant peer-reviewed articles, review papers, and reports.
The literature review encompassed various thematic areas related to MNPs, particularly their impact on fish, examining aspects such as growth performance, oxidative stress, reproductive health, endocrine disruption, immune response, and hematological parameters. Additionally, the review addressed the effects of MNPs on rice crops throughout different growth stages, including seed germination, early development, shoot and root growth, tillering, and grain yield. The methodology also included an exploration of studies that investigated the interactions between MNPs and other environmental contaminants.
Discussion
In this section, the research discusses the classification and impact of micro/nanoplastics (MNPs) on aquatic environments, particularly focusing on their effects on fish. Microplastics are categorized into primary, intentionally manufactured particles, and secondary, which result from the degradation of larger plastic waste. These particles, often containing harmful additives, pose significant risks to ecosystems and human health. The ingestion of MNPs by marine organisms can lead to physical damage, inflammation, and the introduction of toxic substances into the food web, ultimately affecting growth, survival, and reproductive success in fish.
The findings indicate that MNPs significantly impair fish growth performance by obstructing digestive processes and affecting metabolic functions. Accumulation of MNPs in the gastrointestinal tract disrupts enzymatic pathways, leading to reduced appetite and growth rates. Additionally, MNP exposure induces oxidative stress, characterized by increased reactive oxygen species (ROS) and altered antioxidant enzyme activity, resulting in cellular damage and compromised immune function. The reproductive health of fish is also adversely affected, with MNPs disrupting hormonal regulation and gametogenesis, leading to reduced fertility and developmental abnormalities in offspring. Overall, the research underscores the critical need to address the environmental and biological impacts of micro/nanoplastics on aquatic life and food safety.