Mikroplastika nije hemijski neutralna: u vodi stvara radikale koji oštećuju DNK

Naučnici sa Columbia University i University of California, Berkeley, dokazali su da mikroplastika u dodiru s vodom nije hemijski inertna, kako se dugo pretpostavljalo. Naprotiv — ona spontano katalizira nastanak visoko reaktivnih slobodnih radikala sposobnih da oštete DNK. Rezultati su objavljeni u časopisu Nature.

„Naša istraživanja su pokazala da kada mikroplastika dođe u interakciju s vodom, kao što se dešava u flaširanoj vodi ili kada dospije u krvotok, ona spontano stvara visokoenergetske reaktivne radikale”, objasnila je Naixin Qian, prva autorica studije i biotehnološka hemičarka na Columbia University.

Manji komadići, veća opasnost

Kako se plastika raspada na sve manje čestice, njihova površina se višestruko povećava, istakao je Wei Min, koautor studije i voditelj istraživačke grupe na Columbia University. Te čestice tada mijenjaju strukturu vode oko sebe i stvaraju reaktivne radikale koji, kako je naveo, vrlo vjerovatno doprinose biološkoj šteti koja se uočava kod životinja, a potencijalno i kod ljudi izloženih mikroplastici.

Tim je u laboratorijskim eksperimentima testirao šest vrsta laboratorijski čistih, usitnjenih komercijalnih plastika i dokazao nastanak hidroksilnih (OH) slobodnih radikala — među najreaktivnijim i najtoksičnijim vrstama, čija sposobnost uništavanja ćelija stoji iza uspješne industrije antioksidanata. Radikali nastaju na granici između mikroplastike i vode, a ključnu ulogu igra neobična osobina: što je plastika hidrofobnija, odnosno što više odbija vodu, to je reaktivnija. Odbijajući vodu, ona mijenja raspored molekula i elektrostatičke sile u okolini, pri čemu rastvoreni kisik ili vodikovi ioni u blizini površine preuzimaju elektrone iz hidroksidnih iona i pretvaraju ih u hidroksilne radikale.

Utjecaj na proteine i krvne ćelije

Kada su istraživači u eksperiment dodali lizozim, protein koji se nalazi u tjelesnim tekućinama poput suza, pljuvačke, sluzi i mlijeka, primijetili su da se protein grupiše na potencijalno štetan način — slične proteinske nakupine u mozgu povezane su s neurodegenerativnim bolestima. Dodavanje kofeina, koji djeluje kao antioksidans, zaustavilo je taj efekat, mada se njegovo zaštitno djelovanje u laboratoriju i u organizmu razlikuje. U testovima na crvenim krvnim ćelijama miša radikali su doveli do njihovog deformisanja i fragmentacije.

Studija podsjeća i na brojne svakodnevne procese koji stvaraju mikroplastiku. „Različite upotrebe i procesi u svakodnevnom životu također mogu stvarati mikroplastiku, uključujući zagrijavanje u mikrotalasnoj pećnici, izlaganje flaširane vode sunčevoj svjetlosti tokom skladištenja i intravenske injekcije u zdravstvenim ustanovama”, naveo je Beizhan Yan, koautor studije i stručnjak za okolišnu geohemiju na Columbia Climate School, dodavši da ovaj rad pruža putokaz za razumijevanje utjecaja plastike na zdravlje.

Tim sada na studijama na životinjama istražuje kako čestice plastike dospijevaju u fetalno tkivo tokom trudnoće, ali i kako se izloženost sitnim plasticima može smanjiti.

Situacija je pokrenula i akciju na saveznom nivou: prema pisanju medija, HHS (američko Ministarstvo zdravlja i ljudskih službi) ranije ove godine uveo je program STOMP vrijedan 144 miliona dolara kako bi se suzbila mikroplastika koja dospijeva u ljudski organizam.

Kao jedno od mogućih budućih rješenja nameće se promjena same plastike, ili barem njenih površina, budući da ovaj rad sugerira da se upravo tamo odigravaju električni, fizički i hemijski procesi. Kao što zaključuje Teresa Head-Gordon, teorijska hemičarka sa Berkeleyja i voditeljica istoimenog laboratorija, to „bi na kraju moglo dovesti do novih inženjerskih rješenja kroz preinaku hemije ovih komercijalnih plastika kako bi se smanjili toksični efekti po zdravlje i okolinu”.