Американские химики под руководством Вэя Миня из Колумбийского университета выявили ещё один механизм вреда микропластика: частицы пластиков в водной среде способны генерировать активные гидроксильные радикалы OH*, которые повреждают биомолекулы и клетки. Уточняется, что для образования радикалов не требуется солнечный свет или присутствие окислителей — достаточно микропластика и воды. Результаты работы опубликованы в журнале Nature и охватывают не только полистирол, но и ряд других популярных пластиков.

Согласно экспериментам, радикалы OH* появляются на границе контакта воды с пластиковыми частицами. Исследователи опровергли допущение, что токсичность пластика должна зависеть от металлов или сорбции токсичных веществ: в водном растворе полистирола краситель метиловый оранжевый обесцвечивался за десять дней, а в органических растворах такого эффекта не происходило. Это свидетельствует о формировании радикалов именно в водной среде и без участия металлов.

В ходе серии наблюдений было показано, что OH* радикалы возникают не только на полистироле, но и в водных растворах пяти других полимеров — полиэтилена, полипропилена, полиэтилентерефталата, поливинилхлорида и полиметилметакрилата. Авторы предполагают объяснение: близость гидрофобных материалов к воде снижает число водородных связей между молекулами воды, что делает OH- менее плотной оболочкой и облегчает отрыв электрона; кроме того, на границе контакта формируется более сильное электрическое поле, способствующее ионизации. Важное замечание: для образования радикалов требуется лишь микропластик и вода, солнечный свет и окислители не нужны.

Дальнейшее подтверждение нашлось в экспериментах, где радикалы OH* воздействовали на белок лизоцим, приводя к его агрегации, а на эритроциты мышей — к потере нормальной формы. Также отмечено, что влияние на белки можно снизить, если поверх частицы нанести поверхностно-активное вещество или добавить кофеин — соединение, которое связывает гидроксильные радикалы. Эти данные поддерживают вывод о ранее неизвестном механизме вреда микропластика для биомолекул и клеток.