کشف نگران‌کننده پژوهشگران: میکروپلاستیک‌ها برخلاف تصور با آب واکنش می‌دهند

یکی از دلایل فراگیرشدن پلاستیک، پایداری شیمیایی بالای آن است؛ بدین معنا که این ماده به‌راحتی با مواد اطراف خود واکنش نمی‌دهد. به همین دلیل، پلاستیک کاربرد گسترده‌ای در بسته‌بندی مواد غذایی و تولید بطری‌های آب دارد.

دانشمندان تصور می‌کردند میکروپلاستیک‌ها نیز همین ویژگی را داشته باشند. میکروپلاستیک‌ها ذرات بسیار ریزی هستند که از تجزیه و خردشدن قطعات بزرگ‌تر پلاستیکی به وجود می‌آیند و طبق نتایج پژوهش‌های متعددتقریباً به تمام اکوسیستم‌های سیاره زمین راه یافته‌اند. بااین‌حال، پژوهشگران دانشگاه کلمبیا و دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، به‌تازگی دریافته‌اند که آب می‌تواند سطح میکروپلاستیک‌ها را از نظر شیمیایی فعال و آن‌ها را به عاملی بالقوه خطرناک تبدیل کند.

براساس یافته‌های مطالعه‌ای تازه، فعالیت شیمیایی یادشده می‌تواند به شکل‌گیری خودبه‌خودی ترکیباتی منجر شود که توانایی تغییر مولکول‌های دیگر، ازجمله مولکول‌های ضروری برای موجودات زنده را دارند. نکته مهم اینکه این پدیده حتی در شرایط عادی محیطی نیز رخ می‌دهد و برای وقوع آن نیازی به نور خورشید یا عوامل دیگری که موجب تخریب پلاستیک می‌شوند، نیست.

وی مین، استاد شیمی و مهندسی زیست‌پزشکی دانشگاه کلمبیا، در بیانیه‌ای مطبوعاتی توضیح داد: «هرچه پلاستیک به ذرات کوچک‌تری تجزیه می‌شود، مساحت سطح آن به‌شدت افزایش می‌یابد. درنتیجه، میکروپلاستیک‌ها آب اطراف خود را تغییر می‌دهند و رادیکال‌های آزاد پرانرژی و واکنش‌پذیری تولید می‌کنند که به احتمال زیاد در آسیب‌های زیستی مشاهده‌شده در حیوانات و احتمالاً انسان‌ها براثر مواجهه با میکروپلاستیک‌ها، نقش دارند.»

ازجمله ترکیبات شیمیایی بالقوه خطرناکی که در این فرایند تولید می‌شوند، می‌توان به گونه‌های فعال اکسیژن اشاره کرد. یکی از انواع این ترکیبات، یعنی رادیکال‌های هیدروکسیل، به‌‌طور ویژه خطرناک هستند؛ زیرا می‌توانند الکترون‌ها را از پروتئین‌ها و چربی‌های سازنده غشای سلول بربایند و ساختار و عملکرد آن را مختل کنند.

نایکسین چیان، پژوهشگر پسادکتری در آزمایشگاه مین و از پژوهشگران اصلی مطالعه، می‌گوید این ترکیبات نمونه‌های شناخته‌شده‌ای از مولکول‌هایی هستند که می‌توانند به بافت‌های بدن انسان و حیوانات آسیب برسانند.

البته بدن ما در برابر چنین آسیب‌هایی سازوکارهای دفاعی دارد. آنتی‌اکسیدان‌ها ازجمله مولکول‌هایی هستند که این نقش را برعهده دارند. آنتی‌اکسیدان‌ها ترکیبات شیمیایی واکنش‌پذیر را خنثی می‌کنند؛ اما اگر مقدار این ترکیبات از ظرفیت دفاعی آنتی‌اکسیدان‌های بدن فراتر برود، این سیستم دفاعی ممکن است از کار بیفتد.

در چنین شرایطی، وضعیتی به نام استرس اکسیداتیو ایجاد می‌شود که می‌تواند به سلول‌ها آسیب برساند. پژوهش‌های پیشین نیز استرس اکسیداتیو را یکی از واکنش‌های سلولی مرتبط با مواجهه با میکروپلاستیک‌ها شناسایی کرده بودند؛ هرچند سازوکارهای دقیق ایجاد این آسیب هنوز به‌طور کامل مشخص نشده‌اند.

میزان نفوذ میکروپلاستیک‌ها به بدن انسان همچنان موضوع بحث و بررسی است و حتی برخی از یافته‌های جنجالی‌تر در این زمینه با تردیدهایی روبه‌رو شده‌اند. بااین‌حال، اگر حتی مقدار اندکی میکروپلاستیک در بافت‌های بدن وجود داشته باشد، این ذرات می‌توانند با آب موجود در بدن واکنش شیمیایی نشان دهند.

پژوهشگران به‌ویژه نگران پیامدهای احتمالی این واکنش‌پذیری برای خون هستند؛ مایعی که بخش عمده آن را آب تشکیل می‌دهد. اگر تماس با خون بتواند سطح میکروپلاستیک‌ها را از نظر شیمیایی فعال کند، حضور این ذرات در بدن ممکن است خطری فراتر از آلاینده‌هایی ایجاد کند که میکروپلاستیک‌ها با خود حمل یا آزاد می‌کنند.

دانشمندان برای بررسی این احتمال، گلبول‌های قرمز استخراج‌شده از موش‌ها را در معرض انواع مختلف میکروپلاستیک قرار دادند. نتایج نشان داد که سلول‌ها در اثر پدیده‌ای به نام همولیز، تغییر شکل دادند و دچار پارگی شدند. شدت این آسیب در مواجهه با انواع پلاستیک‌هایی بیشتر بود که واکنش‌پذیری شیمیایی بالاتری در تماس با آب داشتند. این نتیجه نشان می‌دهد که فعالیت شیمیایی میکروپلاستیک‌ها عامل اصلی آسیب سلولی مشاهده‌شده بوده است.

این فرض درباره قطعات بزرگ‌تر پلاستیک عموماً درست است؛ اما یافته‌های جدید نشان می‌دهد که ویژگی‌های شیمیایی پلاستیک در ابعاد بزرگ، لزوماً درباره ذرات میکروسکوپی حاصل از تجزیه آن صدق نمی‌کند.

یافته‌های مطالعه درمجله نیچرمنتشر شده است.