Учёные Колумбийского университета и Калифорнийского университета в Беркли обнаружили, что вода способна делать поверхность микропластика химически активной. В результате небольшие частицы пластика могут превращаться в потенциально опасный источник реактивных соединений. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
Пластик широко используют в упаковке продуктов и бутылках для воды благодаря его химической устойчивости: материал обычно слабо взаимодействует с окружающими веществами. Ранее считалось, что такими же свойствами обладают и микропластики — частицы, образующиеся при разрушении крупных пластиковых предметов и распространившиеся практически во всех экосистемах планеты.
Согласно исследованию, поверхность микропластика может самопроизвольно запускать образование веществ, способных изменять другие молекулы, включая соединения, необходимые живым организмам. Этот процесс происходит при обычных условиях окружающей среды. Для него не требуются солнечный свет или другие факторы, ускоряющие разрушение пластика.
Причиной повышенной реакционной способности микропластика исследователи считают большую площадь его поверхности. «As plastic fragments into smaller and smaller particles, its surface area increases enormously», — заявил профессор химии и биомедицинской инженерии Колумбийского университета Вэй Мин в пресс-релизе университета. По его словам, микропластик изменяет окружающую воду и образует высокоэнергетические реактивные радикалы, которые, вероятно, связаны с биологическими повреждениями у животных и потенциально у людей.
Среди образующихся опасных соединений выделяются активные формы кислорода, в частности гидроксильные радикалы. Они могут забирать электроны у белков и жиров клеточных мембран, нарушая их структуру и работу. «These are textbook examples of the kinds of molecules that can damage animal and human tissue», — добавила постдокторант лаборатории Мина Найсинь Цянь, участвовавшая в руководстве исследованием.
Организм защищается от подобных соединений с помощью антиоксидантов, которые нейтрализуют реактивные вещества. Однако при значительном превышении их количества над уровнем антиоксидантов защитная система может оказаться перегруженной. Такое состояние называют окислительным стрессом; оно способно повреждать клетки, а предыдущие исследования уже связывали его с воздействием микропластика, хотя механизм этого вреда пока изучен не полностью.