Исследователи обнаружили образование реактивных соединений на микропластике в воде — Ars Technica
Учёные обнаружили, что на границе между частицами микропластика и водой могут образовываться гидроксильные радикалы — высокореакционноспособные активные формы кислорода. Это показали эксперименты команды химика Вэя Миня из Колумбийского университета, сообщает Ars Technica. В то же время авторы подчёркивают: вопрос о том, могут ли микропластики непосредственно вызывать заболевания у людей, всё ещё изучается.
Радикалы на поверхности частиц
Во время одного из опытов учёные смешали полистирольный порошок с водой, содержащей жёлтый краситель метиловый оранжевый. За 10 дней раствор почти обесцветился и потерял около 90% красителя, который разрушается под действием активных форм кислорода. В этаноле и других растворителях краситель оставался неизменным, что указало на роль воды в этом процессе.
Электронный спиновый резонанс подтвердил наличие в смеси воды и полистирола гидроксильных радикалов. Другой метод — флуоресцентный сенсор — показал, что сигнал накапливался именно на поверхности пластиковых частиц.
Исследователи проверили шесть распространённых типов пластика: полиэтилен, полипропилен, полистирол, ПВХ, ПЭТ и акрил. Все они образовывали радикалы, однако наибольшую активность показали гидрофобные полиэтилен и полипропилен. Наименее активными были ПЭТ и акрил, химические группы которых притягивают воду.
Больше актуальных новостей — в Telegram-канале UA.News Telegram.
Влияние на белки и клетки
По предположению команды, возле водоотталкивающей пластиковой поверхности изменяется структура нескольких слоёв молекул воды. Моделирование показало, что в таких условиях гидроксид-ионам требуется меньше энергии для образования радикалов. Дополнительно этому может способствовать отрицательный электрический заряд, который пластиковая поверхность накапливает в воде.
Чтобы проверить, не объясняются ли результаты загрязнением образцов, учёные применили несколько независимых методов обнаружения радикалов. Они также добавляли поверхностно-активное вещество, которое покрывало пластик и нарушало водный слой возле его поверхности. С увеличением количества этого вещества заряд частиц и число радикалов уменьшались. При этом Вэй Мин признал, что полностью исключить влияние примесей невозможно.
В дальнейших тестах белок лизоцим образовывал агрегаты на поверхности пластика, а добавление кофеина, поглощающего радикалы, в значительной мере останавливало этот процесс. Эритроциты мышей, контактировавшие с полистирольными частицами, разрушались на фрагменты; уровень повреждения для разных типов пластика коррелировал с количеством образовавшихся радикалов и сохранялся в сыворотке крови.
Исследование проводили преимущественно на свежем лабораторном порошке, а не на частицах, которые длительное время находились в окружающей среде. Более старые и более окисленные частицы давали несколько более слабые сигналы. Учёные также не оценивали влияние размера микропластика, хотя предполагают, что наночастицы с большей площадью поверхности могут иметь более сильный эффект. Следующей задачей команда назвала оценку вклада этого механизма в биологические проблемы у животных и людей.
