Μεσημέρι Πέμπτης στην Πράγα επιβιβάζομαι στο τραμ της γραμμής 26 με κατεύθυνση Dědina και μετά από 12 στάσεις κατεβαίνω στη στάση Dejvice με σκοπό να επισκεφθώ το Τμήμα Ανάλυσης Τροφίμων και Διατροφής (Department Food Analysis and Human Nutrition) στο Πανεπιστήμιο Χημείας και Τεχνολογίας (University of Chemistry & Technology, UCT) της πόλης.
Το συγκεκριμένο πανεπιστήμιο είναι ένα από τα μεγαλύτερα εκπαιδευτικά ιδρύματα της Τσεχίας, κατατάσσεται στο 4% των καλύτερων πανεπιστημίων παγκοσμίως και συνιστά ένα από τα ελάχιστα, αν όχι το μοναδικό στην Ευρώπη, που είναι αφιερωμένο στην επιστήμη της χημείας. Μια σειρά από βασικούς πρωταγωνιστές στην ιστορία της χημείας σχετίζονται με το συγκεκριμένο πανεπιστήμιο. Μεταξύ αυτών είναι ο Νομπελίστας Vladimir Prelog, διάσημος για την έρευνά του στη στερεοχημεία των οργανικών μορίων και αντιδράσεων, ο Otto Wichterle, εφευρέτης των φακών επαφής και ο χημικός, συνθέτης και μουσικός Emil Votoček, γνωστός για τα εγχειρίδια χημείας και τα πολύγλωσσα λεξικά του τόσο στη χημεία, όσο και στη μουσική.
«Στο UCT λειτουργεί και η ChemTK, μια άρτια εξοπλισμένη βιβλιοθήκη που στεγάζεται στο σύγχρονο κτίριο της Εθνικής Βιβλιοθήκης Τεχνολογίας. Η συλλογή της ChemTK περιλαμβάνει περισσότερα από 100.000 βιβλία, εγχειρίδια, εγκυκλοπαίδειες, περιοδικά και άλλες δημοσιεύσεις, ενώ έχει συνδρομές σε 300 επαγγελματικά περιοδικά και παρέχει ηλεκτρονική πρόσβαση σε περισσότερα από 2.500 περιοδικά από έγκριτους επιστημονικούς εκδοτικούς οίκους», μου λέει ο Αναπληρωτής Καθηγητής Χημείας και Ανάλυσης Τροφίμων Αριστείδης Τσάγκαρης, ο οποίος με υποδέχεται στην είσοδο του κτιρίου και με ξεναγεί στο εσωτερικό του.
O ίδιος μου περιγράφει πως μετά τις σπουδές του στο Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών και στο τμήμα Χημείας του ΕΚΠΑ, βρέθηκε πριν από οκτώ στην Πράγα να εκπονεί τη διδακτορική του διατριβή στη Χημεία και Ανάλυση Τροφίμων, με υποτροφία Marie Skłodowska-Curie, και πως παραμένει, μέχρι στιγμής, ο μοναδικός Έλληνας καθηγητής στο συγκεκριμένο Πανεπιστήμιο.
Το ερευνητικό του έργο επικεντρώνεται στην ανάπτυξη νέων, απλών, φθηνών και αποτελεσματικών αναλυτικών μεθόδων για τη διασφάλιση της ασφάλειας και ποιότητας των τροφίμων. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί η εργασία του στη χρήση των smartphones ως αναλυτικού εξοπλισμού (αντί για εργαστηριακού) για την ανίχνευση υπολειμμάτων φυτοφαρμάκων σε τρόφιμα. Ο ίδιος διαθέτει εκτεταμένη εμπειρία στον τομέα ανάλυσης μικρών οργανικών ενώσεων (μοριακού βάρους< 1000) και συγκεκριμένα στην ανάπτυξη και επικύρωση στοχευμένων και μη στοχευμένων μεθόδων.
Στο στόχαστρο τα μικρο-και νανοπλαστικά
Η συνάντησή μου με τον καθηγητή Τσάγκαρη στην Πράγα συμπίπτει με την ολοκλήρωση ενός μεγάλου ευρωπαϊκού έργου με την ονομασία PAPILLONS από το “Plastic in Agricultural Production: Impacts, Life-cycle and LONg-term Sustainability” (Πλαστικό στην αγροτική παραγωγή: επιπτώσεις, κύκλος ζωής και μακροπρόθεσμη βιωσιμότητα).
Το PAPILLONS είναι ένα διεπιστημονικό έργο με εταίρους, ειδικούς στην αγρονομία, την οικολογία, τη χημεία, τη μηχανική, τα οικονομικά και τις κοινωνικές επιστήμες, από 20 διαφορετικά ερευνητικά ιδρύματα σε όλη την Ευρώπη, με συντονιστή το Νορβηγικό Ινστιτούτο Έρευνας Υδάτων.
«Είναι το πρώτο ευρωπαϊκό πρόγραμμα που εστίασε στη μόλυνση του περιβάλλοντος από αγροπλαστικά, σε έναν τομέα που δεν του έχει δοθεί η δέουσα προσοχή, καθώς συνήθως δίνουμε περισσότερο βάρος στη ρύπανση του υδατικού περιβάλλοντος από μικροπλαστικά. Το παράδοξο ωστόσο, είναι ότι στο έδαφος έχουμε μεγαλύτερη μόλυνση», σημειώνει ο καθηγητής. Το χρηματοδοτούμενο από το Horizon2020 της ΕΕ έργο ξεκίνησε το 2021 επιχειρώντας να χαρτογραφήσει την παρουσία μικροπλαστικών (μεγέθους 1-5 mm) στα ευρωπαϊκά γεωργικά εδάφη. Το έργο εξέτασε τη μεταφορά μικρο- και νανοπλαστικών (MNPs), δηλαδή μεγέθους <1000 νανομέτρων, από το έδαφος στους οργανισμούς και στο υδάτινο περιβάλλον, διερεύνησε τις επιπτώσεις τους στο έδαφος, στους εδαφικούς οργανισμούς και στις οικοσυστημικές υπηρεσίες και αξιολόγησε την οικολογική, κοινωνική και οικονομική βιωσιμότητα των γεωργικών πλαστικών. Παράλληλα, παρείχε νέα γνώση σε αγρότες, βιομηχανίες, ρυθμιστικές αρχές και υπεύθυνους χάραξης πολιτικής για την ενίσχυση της ασφάλειας και της βιωσιμότητας στη χρήση γεωργικών πλαστικών.
Σύμφωνα με τον καθηγητή, ο γεωργικός τομέας στην Ευρώπη βασίζεται σε μεγάλο βαθμό στη χρήση πλαστικών υλικών, ιδιαίτερα στις χώρες με εντατική γεωργική δραστηριότητα, συμπεριλαμβανομένης της Ελλάδας. Περίπου 1-2 εκατομμύρια τόνοι πλαστικού ετησίως προορίζονται για γεωργική χρήση στην ΕΕ, γεγονός που οδηγεί σε σημαντική συσσώρευση πλαστικών αποβλήτων με πιθανές περιβαλλοντικές επιπτώσεις.
«Η κακή διαχείριση των αποβλήτων, όπως για παράδειγμα η ταφή πλαστικών μετά τη χρήση τους αντί για την συλλογή τους, οδηγεί σταδιακά στον σχηματισμό μικροσκοπικών σωματιδίων πολυμερών, με επιπτώσεις στα οικοσυστήματα και τους οργανισμούς, οι οποίες διερευνώνται», λέει ο Έλληνας επιστήμονας σημειώνοντας πως μόλις τα τελευταία χρόνια έχουν παραχθεί οι πρώτες μελέτες για την απορρόφηση πλαστικού από τους ζώντες οργανισμούς και από τα φυτά, για την επίδραση του πλαστικού στην απόδοση των καλλιεργειών και για τις πιθανές αλλαγές στις φυσικοχημικές ιδιότητες του εδάφους εξαιτίας του.
«Η διάσπαση των πολυμερών σε συνεχώς μικρότερες διαστάσεις είναι αποτέλεσμα της έκθεσης τους σε περιβαλλοντικές συνθήκες (ηλιακή ακτινοβολία, υγρασία κ.α.). Η είσοδος των μικρο- και νανοπλαστικών (MNPs) στην τροφική αλυσίδα γίνεται μέσω πολλαπλών και πολύπλοκων οδών που δυστυχώς δεν μπορούν να χαρτογραφηθούν με ακρίβεια. Μέχρι στιγμής, μπορούμε να ονοματίσουμε βασικές πηγές μόλυνσης, όπως για παράδειγμα, αστικές, βιομηχανικές και γεωργικές δραστηριότητες. Στη τελευταία περίπτωση, τα πλαστικά φιλμ που εφαρμόζονται σε επαφή με το έδαφος μπορούν να θραυσματοποιηθούν σε MNPs και να επηρεάσουν το εδαφικό οικοσύστημα», εξηγεί ο ίδιος προσθέτοντας πως πηγές πλαστικής εδαφικής μόλυνσης αποτελούν επίσης το κομπόστ και η ατμοσφαιρική εναπόθεση MNPs από άλλες δραστηριότητες.
Πλαστικό παντού…
Ο καθηγητής Τσάγκαρης εξηγεί πως κατά τη σύνθεση και την παρασκευή γεωργικών πλαστικών εδαφοκάλυψης (όπως και για κάθε άλλο πολυμερές ανεξαρτήτως της χρήσης του) χρησιμοποιούνται χημικές ουσίες, τα λεγόμενα πρόσθετα πλαστικών (PAs), που βελτιώνουν τις φυσικοχημικές ιδιότητες του τελικού πολυμερικού προϊόντος. Ωστόσο, επειδή τα PAs είναι χαλαρά συνδεδεμένα με την πολυμερική μήτρα, μπορεί να διαρρεύσουν στο εδαφικό περιβάλλον με άγνωστες επιπτώσεις. Για την παρακολούθηση της τύχης των PAs στο χερσαίο οικοσύστημα είναι απαραίτητο να αναπτυχθούν ακριβείς, ευαίσθητες και ισχυρές αναλυτικές μέθοδοι.
Στο εργαστήριο του Έλληνα επιστήμονα, το οποίο εξειδικεύεται στη χρωματογραφία (αναλυτική τεχνική για τον διαχωρισμό των συστατικών ενός μείγματος και την εν συνεχεία ανίχνευσή τους για επιβεβαίωση) όλων των τύπων, αναπτύχθηκε μια ολοκληρωμένη στρατηγική για την παρακολούθηση 16 PAs με ποικίλες φυσικοχημικές ιδιότητες σε δείγματα εδάφους, γεωσκωλήκων, μαρουλιών και βρώμης από όλη την Ευρώπη και από διαφορετικές κλιματικές ζώνες από Βορρά προς Νότο. Συγκεκριμένα εφαρμόστηκε υγρή χρωματογραφία εξαιρετικά υψηλής απόδοσης σε συνδυασμό με διαδοχική φασματομετρία μάζας με χρήση τριπλού τετραπόλου, στην προσπάθεια ιχνηλάτησης της «τύχης» των PΑs, δηλαδή της κατάληξής τους μετά την εφαρμογή των αγροπλαστικών στο πεδίο. Η μεθοδολογία αυτή εφαρμόστηκε και για τον προσδιορισμό των ίδιων ενώσεων και σε άλλα πειράματα από άλλους εταίρους του έργου.
«Χαρακτηριστικά τέτοια παραδείγματα αποτελούν ο προσδιορισμός PAs σε χώμα από χωράφια 7 Ευρωπαϊκών χωρών (η πρώτη ανάλογη μελέτη στο είδος της), πειράματα ταφής αγροπλαστικών στο έδαφος και προσδιορισμός των PAs ανά ορισμένα χρονικά διαστήματα, καθώς και πειράματα υπό ελεγχόμενες συνθήκες (θερμοκρασία και υγρασία εδάφους, ηλιοφάνεια, πληθυσμοί εντόμων στο έδαφος κ.ά) που μιμούνται τις πραγματικές συνθήκες (πείραμα μεσοκόσμου)», περιγράφει ο καθηγητής.
Αξιοσημείωτο είναι δε, ότι ελάχιστες ερευνητικές ομάδες στο κόσμο, ανάμεσά τους και η ομάδα του Δρα Τσάγκαρη, έχουν αναπτύξει ανάλογες στρατηγικές για τον προσδιορισμό αυτών των οργανικών χημικών μικρού μοριακού βάρους. «Τα μικροπλαστικά δεν ήταν στο οικοσύστημά μας, εμφανίστηκαν ως αποτέλεσμα της βιομηχανικής ανάπτυξης. Συνεπώς, υπάρχει ένας νέος κύκλος στο οικοσύστημα, ο “κύκλος των πλαστικών” τον οποίο πρέπει να μελετήσουμε για να κατανοήσουμε πως επιδρά στο οικοσύστημα και στους ζώντες οργανισμούς. Δυστυχώς, τα πλαστικά δεν είναι αδρανή, αντίθετα, αλληλεπιδρούν με το περιβάλλον τους. Εκτός του ότι απελευθερώνουν χημικά (PAs), μπορούν να προσροφούν άλλους οργανικούς ρύπους διαθέσιμους στο περιβάλλον, όπως π.χ φυτοφάρμακα», λέει ο Δρ Τσάγκαρης, συμπληρώνοντας πως από τη στοχευμένη ανάλυση του εργαστηρίου του προέκυψε μια λίστα με 25 ενώσεις ενδιαφέροντος.
Στο πλαίσιο του έργου οι επιστήμονες παράλληλα επικοινώνησαν και με εκπροσώπους της βιομηχανίας παραγωγής αγροπλαστικών για να συζητήσουν μαζί τους. «Δυστυχώς, οι παραγωγοί πλαστικών δεν αποκαλύπτουν τα χημικά που χρησιμοποιούν για λόγους πνευματικών δικαιωμάτων. Φοβούνται ότι αν μοιραστούν μαζί μας τη σύσταση των υλικών τους κάποιος ανταγωνιστής τους θα χρησιμοποιήσει αυτή την πληροφορία για να παραγάγει ένα πιο αποτελεσματικό υλικό. Επίσης, παράδοξο είναι ότι ενώ υπάρχει νομοθεσία για τα όρια των χημικών στους πλαστικούς περιέκτες που έρχονται σε επαφή με τα τρόφιμα, δεν ισχύει για τα αγροπλαστικά, τα οποία πρακτικά έρχονται επίσης σε επαφή με τρόφιμα κατά την παραγωγή τους στον αγρό».
Ένα από τα σημαντικά που προέκυψαν από το πρόγραμμα, σύμφωνα με τον Δρα Τσάγκαρη είναι η δημιουργία ενός κόμβου (Ηub) παραγωγής γνώσης και επικοινωνίας με ενδιαφερόμενους φορείς, κυρίως βιομηχανίες. «Τους ρωτήσαμε: “Εμείς ως επιστήμονες είμαστε ανοικτοί. Θέλετε να έρθετε και να συζητήσετε μαζί μας;” Εκπρόσωποι της βιομηχανίας από την Ευρώπη συμπεριλαμβανομένης και της Ελλάδας, ανταποκρίθηκαν αλλά ο διάλογος ήταν δύσκολος, καθώς δεν υπήρχε κατανόηση και βασικά δεν υπήρχε κοινή γλώσσα, που ήταν ίσως αναμενόμενο γιατί οι στόχοι μας ήταν διαφορετικοί. Το σημαντικό όμως ήταν ότι ήρθαν και ελπίζουμε στο μέλλον να μπορέσουμε να συνεργαστούμε πιο ενεργά διατηρώντας έναν ανοιχτό δίαυλο επικοινωνίας», καταλήγει ο καθηγητής.
