Mikroplastika je kemijski aktivna i biološki opasna

Plastika bi trebala biti kemijski inertna. To je razlog zašto se tako često koristi za pakiranje hrane, flaširanje vode i izradu dječjih igračaka.

Ali nešto važno se događa kada se veliki komad plastike fragmentira na mikro i nanočestice. Njegova površina dramatično se povećava u odnosu na volumen. Mnogo više materijala sada je izloženo okolini.

Novo istraživanje istraživača sa Sveučilišta Columbia i Sveučilišta u Kaliforniji, Berkeley, otkrilo je da ova novostvorena površina nije nužno sigurna te je identificiralo kemijske razloge zašto.

„Kako se plastika fragmentira u sve manje i manje čestice, njezina površina enormno se povećava“, rekao je Wei Min , profesor kemije i biomedicinskog inženjerstva na Columbiji. „Zatim mikroplastika mijenja vodu koja je okružuje, stvarajući visokoenergetske, reaktivne radikale koji vrlo vjerojatno doprinose biološkim oštećenjima koja vidimo kod životinja, a potencijalno i kod ljudi, kao posljedicu izloženosti mikroplastici.“

Rad dovodi u pitanje uvriježeno shvaćanje mikroplastike kao uglavnom pasivnih fragmenata inertnog materijala i doprinosi rastućem razumijevanju zašto je velika prisutnost mikroplastike razlog za zabrinutost. Istraživanje je danas objavljeno u časopisu Nature.

To je posebno značajno za ljudsko zdravlje jer se ljudska krv uglavnom sastoji od vode. Novo istraživanje sugerira da bi mikroplastika koja ulazi u krvotok ili stanice mogla ostati kemijski aktivna u ovom biološkom okruženju bogatom vodom.

„Ovaj rad ima značajne implikacije za okoliš i ljudsko zdravlje“, rekla je koautorica Beizhan Yan , geokemičarka okoliša u Opservatoriju Zemlje Lamont-Doherty, dijelu Columbia Climate School. „Mikroplastika i nanoplastika mogu se formirati i ući u vodeni okoliš putem ispuštanja iz izvora kao što su proizvođači plastike i praonice rublja.“

„Različite upotrebe i procesi u našem svakodnevnom životu također mogu generirati mikroplastiku, uključujući zagrijavanje u mikrovalnoj pećnici, izlaganje sunčevoj svjetlosti flaširane vode tijekom skladištenja i intravenske injekcije u zdravstvenim ustanovama. Ovaj temeljni rad pruža potencijalni put za razumijevanje njihovog utjecaja na zdravlje.“ 

Istraživači su 2024. godine vodili studiju u kojoj je razvijena tehnologija mikroskopa temeljena na laseru i otkrili da u prosjeku litra flaširane vode sadrži oko 240.000 detektabilnih fragmenata plastike (uglavnom plastike nanometarske veličine, tj. nanoplastike) - 10 do 100 puta više fragmenata nego što se prije procjenjivalo. Ta je studija dovela do sve većeg prepoznavanja da mikro i nanoplastika postoji u cijelom prehrambenom sustavu.

Molekule vode postaju kemijski aktivne kada dođu u kontakt s plastikom, koja je hidrofobna (što znači da odbija vodu). Kontakt između vode i plastike stvara okruženje koje olakšava prijenos elektrona i stvaranje reaktivnih radikala. Kada se plastika fragmentira na manje čestice, njihov rastući omjer površine i volumena stvara više tih kemijski aktivnih područja.

Tim s Columbije proveo je kemijske i biološke eksperimente, dok su suradnici u laboratoriju Terese Head-Gordon na Sveučilištu Kalifornija u Berkeleyu izradili teorijske izračune i dinamičke simulacije kako bi utvrdili kako mikroplastika reagira s vodom.

Head-Gordonov laboratorij predvodio je teoriju koja pokazuje da hidroksidni ioni koji se probijaju u neposredne slojeve vode blizu hidrofobnog mikroplastičnog sučelja mogu lakše izgubiti svoj elektron stvarajući hidroksilne radikale.