ETD

• microplastiche
• oceano
• spettroscopia

In recent years, microplastic pollution has emerged as one of the most significant environmental issues globally, these are defined as plastic particles smaller than 5 mm, deriving from the fragmentation of larger plastic objects (secondary microplastics) or intentionally produced for specific industrial or cosmetic uses (primary microplastics), these negatively affect the environment, particularly aquatic life through ingestion, suffocation, and entanglement. They are substances difficult to degrade, complete disposal can require up to a thousand years due to the intrinsic properties of plastic, consequently they persist in nature for long periods, their presence has now been documented in various environmental compartments (atmospheric, terrestrial, and marine) and represents a potential risk to ecosystem and human health. Plastic, initially conceived as a revolutionary material because it is inexpensive and versatile, experienced exponential diffusion starting in the 1950s, however its persistence in the environment and the difficulty of disposal have highlighted its long-term side effects, in the last fifty years mass production of plastic packaging has made these materials among the main contributors to the increase in solid waste. The marine environment constitutes one of the main accumulation pathways for microplastics, both due to the fluvial transport of plastic waste and coastal and fishing activities, their presence in water and sediments has direct effects on aquatic organisms, which may ingest them accidentally or through the food chain, recent studies have highlighted the presence of microplastic particles in numerous fish species, including fish commonly intended for human consumption. The interest of nutritional science in microplastics therefore derives from their potential role as emerging contaminants capable of compromising food safety, influencing nutrient bioavailability, and contributing to chronic toxicological processes, assessing the extent of this phenomenon requires a multidisciplinary approach integrating elements of ecotoxicology, environmental chemistry, and human physiology, a growing number of scientific findings indicate that multiple routes of human exposure to microplastics exist through the diet, showing that the problem does not concern only seafood products but may involve various commonly consumed foods. This review thesis aims to analyze the current state of research on the topic and highlight the main scientific gaps that still exist, possible mitigation and adaptation strategies will also be proposed, considering the entire life cycle of microplastics, together with recommendations for future research aimed at better evaluating potential effects on humans, filling these scientific gaps represents an important priority, especially considering the fundamental nutritional role that the consumption of seafood products plays in the human diet. A central topic of this work concerns the issue of microplastics in fish, focusing on their origin and distribution, with attention to the impact on human health in relation to dietary habits, through a review of recent scientific literature, the objective is to provide an updated and critical synthesis of the phenomenon, contributing to the understanding of the consequences that microplastic pollution may have on the safety and quality of human nutrition. The thesis begins with a general overview of plastics and microplastics, describing their dispersion in the oceans, their physical and chemical properties, and degradation processes, when appropriate, information on nanoplastics is also provided, subsequently the different phases of the microplastics life cycle are analyzed, with attention to toxicity aspects and epidemiological studies conducted on fish and humans, as well as the most commonly used techniques, with particular focus on FTIR and Raman spectroscopy, the thesis concludes with possible mitigation and adaptation strategies and the main needs for future research.

Negli ultimi anni, l’inquinamento da microplastiche è emerso come una delle problematiche ambientali più rilevanti a livello globale, queste sono definite come particelle di materiale plastico con dimensioni inferiori a 5 mm, derivanti dalla frammentazione di oggetti plastici più grandi (microplastiche secondarie) o prodotte intenzionalmente per specifici usi industriali o cosmetici (microplastiche primarie), queste influiscono negativamente sull’ambiente ed in particolare sulla vita acquatica, tramite ingestione, soffocamento e intrappolamento. Si tratta di sostanze difficili da degradare, il totale smaltimento può richiedere fino a mille anni a causa delle proprietà intrinseche della plastica, di conseguenza permangono a lungo in natura, la loro presenza è ormai documentata in diversi comparti ambientali (atmosferico, terrestre e marino) e rappresenta un potenziale rischio per la salute dell’ecosistema e dell’uomo, la plastica, inizialmente concepita come materiale rivoluzionario in quanto economico e versatile, ha conosciuto una diffusione esponenziale a partire dagli anni ’50, tuttavia, la sua persistenza nell’ambiente e la difficoltà di smaltimento ne hanno evidenziato gli effetti collaterali nel lungo termine, negli ultimi cinquant’anni infatti, la produzione di massa di imballaggi in plastica ha reso questi materiali tra i principali responsabili dell’incremento dei rifiuti solidi. L’ambiente marino costituisce una delle principali vie di accumulo delle microplastiche, sia a causa del trasporto fluviale dei rifiuti plastici, ma anche per via delle attività costiere e di pesca, la loro presenza nelle acque e nei sedimenti ha effetti diretti sugli organismi acquatici, i quali possono ingerirle accidentalmente o attraverso la catena alimentare, studi recenti hanno evidenziato la presenza di particelle microplastiche in numerose specie ittiche, inclusi pesci comunemente destinati al consumo umano. L’interesse della scienza della nutrizione nei confronti delle microplastiche deriva dunque dal loro potenziale ruolo di contaminanti emergenti in grado di compromettere la sicurezza alimentare, influenzare la biodisponibilità dei nutrienti e contribuire a processi tossicologici cronici, valutare la portata di tale fenomeno implica un approccio multidisciplinare che integri elementi di ecotossicologia, chimica ambientale e fisiologia umana, un numero crescente di evidenze scientifiche indica che esistono molteplici vie di esposizione umana alle microplastiche attraverso la dieta, evidenziando come il problema non riguardi solo i prodotti ittici, ma possa coinvolgere diversi alimenti di uso comune. La presente tesi compilativa ha lo scopo di analizzare lo stato attuale delle ricerche sull’argomento e mettono in evidenza le principali lacune scientifiche ancora presenti, verranno inoltre proposte possibili strategie di mitigazione e adattamento, che considerano l’intero ciclo di vita delle microplastiche, insieme a raccomandazioni per future ricerche volte a valutare meglio i potenziali effetti sull’uomo, colmare queste lacune scientifiche rappresenta una priorità importante, soprattutto considerando il ruolo nutrizionale fondamentale che il consumo di prodotti ittici riveste nella dieta umana. Un argomento centrale dell’elaborato riguarda il problema delle microplastiche nel pesce, ponendo attenzione alla loro origine e distribuzione, con un focus sull’impatto della salute umana in relazione alle abitudini alimentari, attraverso una revisione della letteratura scientifica recente, l’obiettivo sarà quello di fornire una sintesi aggiornata e critica del fenomeno, contribuendo alla comprensione delle conseguenze che l’inquinamento da microplastiche può avere sulla sicurezza e sulla qualità dell’alimentazione umana. La tesi inizia con una panoramica generale sulla plastica e sulle microplastiche, descrivendone la dispersione negli oceani, le proprietà fisiche e chimiche e i processi di degradazione, quando opportuno, vengono inoltre fornite informazioni anche sulle nanoplastiche, successivamente vengono analizzate le diverse fasi del ciclo di vita delle microplastiche, attenzionando agli aspetti di tossicità e agli studi epidemiologici condotti su pesci e sull’uomo e le tecniche maggiormente utilizzate, con particolare focus sulle spettroscopie FTIR e Raman, concludendo con possibili strategie di mitigazione e adattamento e alle principali esigenze di ricerca futura.