Исследование американских учёных из Колумбийского университета и Калифорнийского университета в Беркли зафиксировало одно из самых тревожных открытий о микропластиках: в водной среде эти материалы становятся химически активными и способны инициировать образование свободных радикалов, разрушающих ДНК. Результаты, опубликованные в Nature, подчеркивают, что мир, почти весь покрытый водой, может скрывать риски для организма человека и животных. Авторы отмечают, что речь идёт о «вполне актуальной» теме для здоровья населения на фоне повсеместного присутствия plastика, и их работа подтверждает тревожные выводы о некорректной и неинертной природе микропластиков. Так, работа обсуждается в контексте того, что вода — основа нашего тела и окружающей среды. Слова ведущих авторов и поиск наводят на мысль о потенциальной связи между микропластиками и биологическими повреждениями, если учитывать их распространение и взаимодействие с биоматериалами.

Учёные поясняют механизм: по мере распада пластика на мелкие частицы увеличивается их поверхность, что меняет структуру воды вокруг них и запускает образование высокореактивных гидроксил-радикалов. Именно на интерфейсе микропластик–вода могут возникать свободные радикалы OH, которые отличаются высокой реактивностью и токсичностью. Это может способствовать биологическому повреждению в животных и потенциально — у людей при воздействии микропластиков. Важна и идея о том, что водная среда вокруг частиц не нейтральна: гидрофобные поверхности усиливают перестановки молекул воды и электростатических сил, что и приводит к формированию радикалов.

В рамках серии лабораторных экспериментов исследователи применили шесть видов бытовых пластиковых полимеров в порошке и рассмотрели три линии химических доказательств образования радикалов, особенно гидроксильных. Они показали, что гидроксиловые радикалы возникают при контакте микрочастиц с водой и могут вступать в реакцию с окружающими молекулами. В центре объяснения — эффект расширения поверхности частиц при их уменьшении в размерах, что усиливает «взаимодействие» с водой и порождает радикальные процессы.

Учёные тестировали влияние на белок лизозим, обнаружив его склонность к агрегации на фоне радикальной активности — явление, которое ассоциируется с нейродегенеративными процессами в мозге. Также было отмечено, что кофеин может блокировать этот эффект как антиоксидант, хотя защитная роль кофеина в лабораторных условиях отличается от возможной роли в организме человека. Эти данные подчеркивают сложность переноса лабораторных наблюдений на реальные условия и указывают на необходимость осторожности в выводах о здоровье.

Исследование также проведено на образцах красных кровяных клеток мышей: клетки были искажены и фрагментированы в процессе образования радикалов, что демонстрирует потенциальную биологическую нагрузку микропластиков на кровоток и системное влияние. Авторы отмечают, что полученные эффекты зависят от гидрофобности пластика: чем более гидрофобна поверхность, тем выше реактивность и воздействие на структуру воды. Эти выводы могут объяснять часть наблюдений о химическом воздействии микропластиков на организм и подчеркивают важность дальнейших исследований.

На фоне всего сказанного упоминается и практическая сторона — как общество и государство пытаются снизить воздействие микропластиков на здоровье. В начале года американское Министерство здравоохранения и социальных служб объявило программу STOMP на сумму 144 миллиона долларов, ориентированную на устранение микропластиков, связанных с человеческим окружением. В свете полученных данных это может быть первым шагом к управляемым методам снижения экспозиции и разработки стратегий по изменению свойств пластика.

По словам авторов, будущие направления исследований включают и попытки понять, как пластик воздействует на ткани плода во время беременности, а также поиск путей снижения экспозиции через изменение поверхности самих пластмасс или их химии. В качестве возможного решения называют переработку дизайна пластика — изменение поверхностных свойств и состава, чтобы снизить токсичные эффекты и для здоровья, и для экологии. Результаты публикации подчёркивают необходимость осторожного отношения к повседневным пластиковым изделиям и дальнейшего мониторинга воздействия микропластиков на организм.