Микропластик в воде генерирует вредные реактивные химические вещества, ставя под сомнение их репутацию "инертных"

Image: Ars Technica · Source

Исследование 2026 года показывает, что микропластик на поверхности воды производит реактивные формы кислорода, которые могут повреждать биологические молекулы, что свидетельствует о химической активности микропластика и его потенциальной вредности.

Микропластики — крошечные частицы, образующиеся в результате распада больших пластиковых изделий — до сих пор считались химически инертными, что способствовало их широкому применению в упаковке и контейнерах. Однако новое исследование из Колумбийского университета ставит под сомнение это предположение, показывая, что микропластики в воде не являются инертными, а активно генерируют вредные реактивные химические вещества. Опубликованное в журнале Nature в октябре 2026 года исследование под руководством химика Вэй Мина демонстрирует, что интерфейс между водой и различными микропластиками способствует образованию реактивных форм кислорода (ROS), известных тем, что вызывают окислительные повреждения белков, ДНК и липидов.

Команда Мина сосредоточилась на химических процессах на границе между водой и пластиковыми частицами. Используя полистирол в качестве модели, они наблюдали значительное разложение желтого красителя (метилового оранжевого), растворенного в воде с микропластиками, в течение 10 дней, что свидетельствует о химической активности, связанной с ROS. В дальнейших экспериментах напрямую на поверхности пластика были выявлены гидроксильные радикалы — высоко реактивные формы ROS. Этот эффект был устойчивым для шести распространенных видов пластика, включая полиэтилен, полипропилен, ПВХ, ПЭТ и акрил, при этом наиболее водоотталкивающие пластики генерировали наибольшее количество радикалов.

Исследователи объясняют это нарушением водородной сети молекул воды на гидрофобных поверхностях пластика, что повышает энергетический уровень локальных молекул воды и снижает энергию, необходимую для образования радикалов из гидроксид-ионов. Кроме того, поверхности пластика приобретают отрицательный заряд в воде, что дополнительно способствует образованию радикалов. Чтобы исключить загрязнения или артефакты, команда использовала несколько независимых методов обнаружения и показала, что добавление поверхностно-активных веществ, разрушающих интерфейс вода-пластик, снижало генерацию радикалов, что подтверждает, что этот феномен присущ интерфейсу микропластик-вода.

Также изучалось биологическое значение. Белки, такие как лизоцим, агрегировались на пластиковой поверхности из-за повреждений, вызванных радикалами, а эритроциты мышей, подвергшиеся воздействию микропластика, фрагментировались пропорционально продукции радикалов пластиком. Эти данные свидетельствуют о том, что образование ROS микропластиками может способствовать окислительному стрессу и связанным с ним проблемам здоровья, хотя масштаб этого эффекта относительно внутренних ROS пока не ясен.

Исследование признаёт неопределенности, связанные с уровнем человеческого воздействия микропластика, влиянием природного старения частиц и влиянием размера частиц, при этом меньшие нанопластики могут представлять больший риск из-за большей поверхности. Учёные предлагают, что инженерия пластиков с меньшей водоотталкивающей способностью могла бы снизить образование радикалов.

В заключение Мин подчеркнул необходимость дальнейших исследований для определения прямого вклада ROS, производимых микропластиком, в заболевания у людей и животных. Эта работа знаменует важный шаг вперёд в понимании химической активности микропластика и его потенциального влияния на здоровье, выходящего за рамки его физического присутствия.