Ученые обнаружили микропластик практически в каждая часть человеческого тела. Тем не менее, остается много вопросов о том, что именно эти бесконечно малые частицы синтетических полимеров делают со здоровьем человека и как они могут вызывать болезни.
Новая статья, посвященная химическим реакциям между водой и распадающимся пластиком, предлагает потенциальную гипотезу о том, как происходит образование микропластика. может сделать нас больными.
Долгое время считалось, что пластики химически инертны, а это означает, что они трудно вступают в реакцию с другими соединениями. Именно по этой причине их часто используют для упаковки и почему они так упорно сопротивляются биоразложению.
Но исследовательская группа Колумбийского университета обнаружила, что когда молекулы воды вступают в контакт с пластиковыми поверхностями, действительно происходит ключевая химическая реакция. Встреча воды и пластика создает третий класс молекул, называемый активными формами кислорода.
АФК — это тип свободных радикалов, широкий термин для одного класса нестабильных высокоэнергетических молекул. РОС известно, что они повреждают клетки и способствуют воспалению. Они «имеют тенденцию повреждать близлежащие материалы и молекулы», — сказал Вэй Минь, профессор химии и биомедицинской инженерии в Колумбийском университете и соавтор исследования. «Например, если АФК сталкивается с ДНК, скорее всего, [it will] вызвать мутацию».
На первом этапе эксперимента команда добавила воду в микроскопические кусочки шести различных типов распространенных пластиков: полиэтилена; полипропилен; полистирол; поливинилхлорид или ПВХ; поли(метилметакрилат) или ПММА; и полиэтилентерефталат (ПЭТ), который используется в одноразовых бутылках для воды. Затем они измерили, сколько ROS создает каждое столкновение. Воздействие полиэтилена и полипропилена привело к большему образованию АФК. ПММА, который широко известен как акрил, производит меньше.
Затем они подвергали мышиные эритроциты воздействию каждого типа пластика. Когда клетки столкнулись с микропластиком, они изменили форму и разорвались. Чем больше АФК генерирует пластиковый тип, тем больше повреждений они наблюдают в клетках.
Авторы исследования подчеркнули, что их исследование не доказывает, что эти химические реакции ответственны за болезни или повреждения человеческого организма. Но они считают, что это ключ к пониманию того, почему этот искусственный материал становится тем более вредным, чем меньше он становится.
Когда кусок пластика распадается на микроскопически мелкие компоненты, его общая площадь поверхности увеличивается в геометрической прогрессии. Учитывая, что эти разрушительные молекулы АФК образуются, когда вода встречается с поверхностью пластика, а также тот факт, что вода присутствует в каждой клетке человеческого тела, эта конкретная химическая реакция может стать настоящей проблемой.
Статья была опубликована в среду в журнале Nature.
В 2024 году команда Колумбии показала, что количество микропластика в имеющейся в продаже бутилированной питьевой воде было в 10-100 раз больше чем считалось ранее. Девяносто процентов этих частиц были достаточно малы, чтобы их можно было назвать нанопластиками, которые достаточно малы, чтобы преодолеть гематоэнцефалический барьер и впитаться в клетки человека.
«Обычные люди регулярно сталкиваются с подобными вещами в своей повседневной жизни», — сказал он. Бэйжан Янхимик-эколог из Колумбийского университета и соавтор исследования.
По словам Яна, ежедневные действия генерируют миллиарды этих наночастиц: от стирки белья до разогрева блюда в микроволновой печи.
Самая последняя статья также важна для понимания загрязнения окружающей среды пластиком, сказал Мэтью Кампен, профессор фармацевтических исследований в Университете Нью-Мексико. Как и авторы статьи, он предостерег от преждевременных выводов о здоровье человека. Когда исследователи добавили поверхностно-активное вещество под названием Triton X100, это устранило выработку АФК. Это может указывать на то, что присутствие других соединений в организме может ослабить образование свободных радикалов.
«Это фундаментальное исследование химии пластмасс, взаимодействующих с наиболее распространенным химическим веществом — водой, и оно важно, потому что оно действительно показывает, что эти вещества способны генерировать гидроксильные радикалы», — сказал Кампен.
Это происходит на фоне растущей обеспокоенности по поводу долгосрочного воздействия этих вездесущих частиц на здоровье. В апреле федеральное правительство объявило усилия стоимостью 144 миллиона долларов изучить влияние микропластика на организм человека и питьевую воду.
«Мы достаточно знаем, что людям следует принимать меры по снижению воздействия» пластика, — сказала Трейси Вудрафф, профессор эпидемиологии и здоровья населения Стэнфорда. «Если мы будем ждать, чтобы уменьшить воздействие, мы также можем нанести больший вред».
