Микропластик выделяет свободные радикалы при контакте с водой

Десятилетиями полимеры считались стабильными и безопасными материалами. Однако недавние лабораторные тесты продемонстрировали принципиально иной механизм их взаимодействия с биологическими средами. Когда микроскопические фрагменты пластмасс попадают в воду или кровоток, они не остаются пассивными инородными телами. В работе, озаглавленной «Intrinsic physicochemical activity at microplastic–water interfaces», соавторами которой выступили Руоци Чжао, Квинг Юнг Чан, Винь Гиа Вуонг, Син Гао, Чжилун Чжао, Р. Аллен ЛаКур, Ифань Дай и Фиби А., отмечено участие таких специалистов, как Тереза Хед-Гордон и Вэй Мин.

Химическая активность микропластика в воде

Исследователи изучили шесть распространенных видов коммерческого пластика, включая полистирол, полиэтилен и полипропилен. Все протестированные материалы в контролируемых лабораторных условиях вырабатывали опасные соединения без какого-либо дополнительного триггера вроде солнечного света. По словам первого автора работы, биотехнологического химика из Колумбийского университета Найсинь Цянь (Naixin Qian), частицы изменяют окружающую их воду, запуская реакции с образованием токсичных гидроксильных радикалов.

Как заявила Найсинь Цянь через Nature, «Контакт воды и пластика создает среду, которая способствует переносу электронов и образованию реактивных радикалов. Когда пластик распадается на более мелкие частицы, увеличение их отношения площади поверхности к объему создает еще больше таких химически активных областей».

Физические свойства самих полимеров напрямую влияют на интенсивность процесса. Наибольшее количество активных молекул производят гидрофобные материалы, отталкивающие воду подобно каплям дождевой влаги на вощеном автомобиле. Полистирол и полипропилен демонстрируют самую высокую активность, в то время как полиметилметакрилат — наименьшую. По мере уменьшения фрагментов их общая площадь поверхности возрастает, что усиливает образование таких активных центров.

Воздействие на клетки крови и биологические ткани

Клетки человеческого организма и кровь преимущественно состоят из воды, что делает обнаруженный механизм особенно тревожным. В ходе экспериментов активные участки на поверхности частиц притягивали ДНК и другие биологические структуры. Как отметил сторонний эксперт Мэтью Кампен, в биологических системах микропластик при вдыхании или попадании в организм быстро окружается липидами и поверхностно-активными веществами.

Ученые отмечают, что микропластик сегодня обнаруживается повсеместно. Доктор Дэвид Кристиани (David Christiani), профессор медицины в Гарвардской медицинской школе, указывает на повсеместное распространение этих загрязнителей в окружающей среде. Твердые частицы находят в артериальных бляшках, лимфоузлах, плаценте и мозговой ткани, что связывают с целым рядом тяжелых патологий. В свою очередь, педиатрический инфекционист из Стэнфордской медицины Дезире ЛаБод подчеркивает, что пластик остается в окружающей среде от 500 до 1000 лет, распадаясь на все более мелкие фрагменты.

Меры предосторожности и финансирование исследований

Специалисты рекомендуют снижать бытовое воздействие полимеров: отказаться от разогрева еды в пластиковых контейнерах в микроволновой печи, заменять пластиковые разделочные доски на деревянные или металлические, а также реже стирать синтетическую одежду при низких температурах. В то же время американское правительство выделило 144 миллиона долларов на инициативу STOMP для изучения рисков и снижения потенциального вреда для здоровья населения. Читателям, обеспокоенным воздействием микропластика на здоровье, следует проконсультироваться с квалифицированными медицинскими специалистами для получения персональных рекомендаций.