Микропластик в воде запускает опасную реакцию: что выяснили учёные

Микропластик обнаруживают в окружающей среде и тканях человеческого организма, однако механизмы его воздействия на здоровье до сих пор изучены не полностью. Новое исследование, опубликованное в журнале Nature, указывает на ранее недооценённое свойство пластиковых частиц: при контакте с водой они способны самостоятельно вырабатывать химически активные соединения, которые могут повреждать биологические молекулы и клетки.

Химики из Колумбийского университета под руководством профессора Вэя Миня исследовали несколько распространённых видов пластика: полиэтилен, полипропилен, полистирол, поливинилхлорид, полиэтилентерефталат и полиметилметакрилат. Учёные обнаружили, что на границе между микропластиком и водой образуются активные формы кислорода, в том числе гидроксильные радикалы. Эти соединения отличаются высокой химической активностью и способны запускать реакции окисления.

Результаты работы указывают на то, что потенциальный вред микропластика может быть связан не только с химическими добавками и загрязняющими веществами, но и с собственными физико-химическими свойствами его поверхности.

Как микропластик может повреждать клетки

Пластик традиционно считают химически устойчивым материалом. Однако при дроблении на микроскопические частицы площадь его поверхности относительно объёма значительно увеличивается. Это усиливает взаимодействие материала с окружающей средой.

Исследователи установили, что на границе микропластика и воды возникают условия, способствующие образованию гидроксильных радикалов, высокореактивных соединений, относящихся к активным формам кислорода.

Эти радикалы способны вступать в реакции с биологическими молекулами, изменять структуру белков и способствовать повреждению клеточных компонентов. Подобные процессы связаны с окислительным стрессом, состоянием, при котором образование активных форм кислорода превышает возможности защитных систем организма.

Таким образом, микропластик может оказывать воздействие на биологические структуры не только за счёт веществ, которые содержатся в самом пластике или накапливаются на его поверхности, но и посредством химических реакций, возникающих при контакте с водой.

Что показали эксперименты

В ходе исследования учёные обнаружили образование активных форм кислорода у нескольких распространённых типов пластиковых частиц. Интенсивность реакции различалась в зависимости от свойств поверхности материала: более гидрофобные поверхности демонстрировали более выраженную активность.

Дополнительные эксперименты показали, что взаимодействие микропластика с водой может сопровождаться изменениями биологических молекул, включая агрегацию белков. Это поддерживает предположение о том, что возникающие на поверхности частиц химические реакции способны влиять на биологические системы.

Исследователи также установили, что поверхностно-активные вещества могут ослаблять образование радикалов. По мнению авторов, это подтверждает важную роль взаимодействия между водой и поверхностью пластика в возникновении реакции.

Что это означает для здоровья человека

Открытие предлагает возможное объяснение того, как микропластик способен участвовать в процессах, приводящих к повреждению клеток. Окислительный стресс ранее связывали с различными нарушениями здоровья, однако само по себе обнаружение такого механизма не доказывает, что микропластик непосредственно вызывает конкретные заболевания у человека.

Авторы подчёркивают необходимость дальнейших исследований. Пока остаётся неясным, насколько интенсивно гидроксильные радикалы образуются при взаимодействии микропластика с жидкостями внутри человеческого организма, как этот процесс зависит от условий среды и насколько существенным может быть его вклад в долгосрочные последствия воздействия микропластика.