به گزارش آماج، پژوهشی جدید نشان می‌دهد میکروپلاستیک‌ها برخلاف تصور رایج، در تماس با آب کاملاً بی‌اثر نیستند و می‌توانند واکنش‌های شیمیایی ایجاد کنند. محققان دانشگاه کلمبیا و دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، دریافته‌اند که سطح این ذرات ریز پلاستیکی هنگام تماس با آب فعال می‌شود و ترکیباتی تولید می‌کند که ممکن است به سلول‌های زنده آسیب برسانند.
این یافته اهمیت زیادی دارد؛ زیرا پایداری شیمیایی پلاستیک یکی از دلایل اصلی گسترش استفاده از آن در بسته‌بندی مواد غذایی، بطری‌های آب و محصولات روزمره بوده است. پیش‌تر تصور می‌شد ذرات میکروسکوپی حاصل از تجزیه پلاستیک نیز مانند قطعات بزرگ‌تر آن، از نظر شیمیایی نسبتاً خنثی هستند.
چرا میکروپلاستیک‌ها در تماس با آب واکنش نشان می‌دهند؟
میکروپلاستیک‌ها ذرات بسیار کوچکی هستند که بر اثر تجزیه و خرد شدن قطعات بزرگ‌تر پلاستیکی به وجود می‌آیند. این ذرات اکنون تقریباً به تمام اکوسیستم‌های زمین راه یافته‌اند و حضور آن‌ها در محیط‌های طبیعی به یکی از نگرانی‌های مهم زیست‌محیطی تبدیل شده است.
پژوهشگران دانشگاه کلمبیا و دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، در مطالعه جدید خود دریافتند که تماس میکروپلاستیک‌ها با آب می‌تواند سطح آن‌ها را از نظر شیمیایی فعال کند. این فرایند حتی در شرایط معمول محیطی رخ می‌دهد و برای آغاز آن لزوماً به نور خورشید یا عوامل تخریب‌کننده دیگر نیازی نیست.
دلیل احتمالی این رفتار به افزایش سطح تماس پلاستیک با محیط مربوط می‌شود. هرچه یک قطعه پلاستیکی به ذرات کوچک‌تری تقسیم شود، مجموع سطح در دسترس آن برای واکنش‌های شیمیایی افزایش پیدا می‌کند.
وی مین، استاد شیمی و مهندسی زیست‌پزشکی دانشگاه کلمبیا، توضیح می‌دهد که کوچک شدن ذرات پلاستیک باعث افزایش چشمگیر سطح تماس آن‌ها با آب می‌شود. در نتیجه، این ذرات می‌توانند رادیکال‌های آزاد پرانرژی و واکنش‌پذیر تولید کنند؛ ترکیباتی که احتمالاً در برخی آسیب‌های زیستی مرتبط با مواجهه با میکروپلاستیک‌ها نقش دارند.
گونه‌های فعال اکسیژن چگونه به سلول‌ها آسیب می‌زنند؟
یکی از محصولات احتمالی واکنش میکروپلاستیک‌ها با آب، گونه‌های فعال اکسیژن است. این ترکیبات از نظر شیمیایی واکنش‌پذیری بالایی دارند و برخی از آن‌ها می‌توانند به ساختارهای حیاتی سلول آسیب برسانند.
رادیکال‌های هیدروکسیل یکی از انواع این ترکیبات هستند که به‌ویژه خطرناک محسوب می‌شوند. آن‌ها می‌توانند الکترون‌ها را از مولکول‌های مهمی مانند پروتئین‌ها و چربی‌های تشکیل‌دهنده غشای سلولی بگیرند و در نتیجه ساختار و عملکرد سلول را مختل کنند.
نایکسین چیان، پژوهشگر پسادکتری در آزمایشگاه وی مین و از محققان اصلی مطالعه، می‌گوید این ترکیبات از جمله مولکول‌هایی هستند که توانایی آسیب رساندن به بافت‌های بدن انسان و حیوانات را دارند.
نقش آنتی‌اکسیدان‌ها در مقابله با آسیب میکروپلاستیک‌ها
بدن انسان و حیوانات برای مقابله با ترکیبات واکنش‌پذیر، سازوکارهای دفاعی مختلفی دارد. آنتی‌اکسیدان‌ها از مهم‌ترین اجزای این سیستم دفاعی هستند و می‌توانند بخشی از مولکول‌های آسیب‌رسان را خنثی کنند.
با این حال، اگر میزان ترکیبات واکنش‌پذیر از ظرفیت دفاعی آنتی‌اکسیدان‌های بدن بیشتر شود، تعادل طبیعی سلول‌ها به هم می‌خورد. این وضعیت که استرس اکسیداتیو نام دارد، می‌تواند به ساختارهای سلولی آسیب برساند.
مطالعات قبلی نیز استرس اکسیداتیو را یکی از واکنش‌های سلولی مرتبط با مواجهه با میکروپلاستیک‌ها معرفی کرده بودند؛ اما سازوکار دقیق ایجاد این آسیب‌ها همچنان به بررسی‌های بیشتری نیاز دارد.
آیا میکروپلاستیک‌های موجود در بدن می‌توانند با خون واکنش دهند؟
یکی از نگرانی‌های مهم پژوهشگران، احتمال واکنش میکروپلاستیک‌ها با آب موجود در بدن، به‌ویژه آب موجود در خون است. از آنجا که بخش عمده خون را آب تشکیل می‌دهد، فعال شدن شیمیایی سطح این ذرات در تماس با خون می‌تواند پیامدهای زیستی مهمی داشته باشد.
البته میزان نفوذ میکروپلاستیک‌ها به بدن انسان و مقدار تجمع احتمالی آن‌ها در بافت‌ها همچنان موضوع بحث علمی است. برخی از یافته‌های جنجالی درباره حضور این ذرات در بدن نیز با تردیدهایی روبه‌رو شده‌اند. با این وجود، پژوهشگران می‌گویند حتی در صورت ورود مقادیر اندکی از میکروپلاستیک‌ها به بافت‌های بدن، امکان واکنش آن‌ها با آب محیط زیستی بدن مطرح است.
محققان برای بررسی این احتمال، گلبول‌های قرمز استخراج‌شده از موش‌ها را در معرض انواع مختلف میکروپلاستیک قرار دادند.
نتایج آزمایش نشان داد گلبول‌های قرمز در فرایندی به نام همولیز دچار آسیب شدند؛ به این معنا که غشای سلول‌ها تخریب شد و محتویات آن‌ها به بیرون نشت کرد. شدت آسیب در نمونه‌هایی بیشتر بود که میکروپلاستیک‌های مورد استفاده در آن‌ها هنگام تماس با آب واکنش‌پذیری شیمیایی بالاتری داشتند.
این مشاهده نشان می‌دهد فعالیت شیمیایی سطح میکروپلاستیک‌ها می‌تواند یکی از عوامل اصلی آسیب سلولی باشد؛ هرچند برای مشخص شدن میزان اهمیت این سازوکار در بدن انسان، پژوهش‌های بیشتری لازم است.
چرا این کشف نگاه دانشمندان به خطرات میکروپلاستیک‌ها را تغییر می‌دهد؟
بخش زیادی از پژوهش‌های پیشین درباره اثرات میکروپلاستیک‌ها بر مواد شیمیایی آزادشده از آن‌ها یا آسیب‌های فیزیکی ناشی از حضور ذرات در بدن متمرکز بوده است. در بسیاری از این بررسی‌ها، خود پلاستیک به‌عنوان ماده‌ای با فعالیت شیمیایی محدود در نظر گرفته می‌شد.
یافته جدید نشان می‌دهد این فرض درباره ذرات بسیار ریز پلاستیک لزوماً درست نیست. ویژگی‌های شیمیایی یک قطعه بزرگ پلاستیکی ممکن است با رفتار همان ماده پس از تبدیل شدن به ذرات میکروسکوپی تفاوت داشته باشد.
این پژوهش مسیر تازه‌ای برای بررسی پیامدهای زیستی آلودگی پلاستیکی باز می‌کند و نشان می‌دهد در ارزیابی خطرات میکروپلاستیک‌ها باید علاوه بر مواد شیمیایی آزادشده و اثرات فیزیکی، واکنش‌های شیمیایی خود ذرات با آب نیز مورد توجه قرار گیرد.
با این حال، نتایج آزمایش روی گلبول‌های قرمز موش به‌تنهایی ثابت نمی‌کند که مواجهه روزمره انسان با میکروپلاستیک‌ها حتماً چنین آسیب‌هایی ایجاد می‌کند. تعیین میزان خطر واقعی برای سلامت انسان به مطالعات تکمیلی درباره مقدار مواجهه، مسیر ورود ذرات به بدن و شدت واکنش‌های شیمیایی در شرایط زیستی نیاز دارد.
برای دنبال کردن تازه‌ترین یافته‌های علمی درباره آلودگی پلاستیکی، محیط زیست و سلامت انسان، گزارش‌های علمی را در آماج بخوانید.
