Mikroplasty mohou při kontaktu s vodou vytvářet vysoce reaktivní formy kyslíku, které jsou schopné poškozovat buňky. Tento dosud neznámý chemický mechanismus popsali vědci z Kolumbijské univerzity v New Yorku a Kalifornské univerzity v Berkeley. Studie vyšla 14. října v časopise Nature a mohla by pomoci vysvětlit, proč mikroplasty škodí zdraví.

Proč na velikosti mikroplastů záleží

Plasty se obvykle považují za chemicky stálé, a proto se z nich vyrábějí obaly na potraviny, lahve na nápoje nebo dětské hračky. Když se ale rozpadají na mikroskopické částice, jejich vlastnosti se mohou výrazně změnit. Čím menší jsou mikroplasty a nanoplasty, tím větší mají celkový povrch. Na tomto povrchu pak ve styku s vodou probíhají chemické reakce. Podobně má jemně rozdrcený cukr mnohem větší plochu než celá kostka.

„Jak se plast rozpadá na stále menší částice, jeho povrch se enormně zvětšuje. Mikroplasty pak mění vodu, která je obklopuje, a vytvářejí vysoce reaktivní radikály,“ uvedl spoluautor studie profesor Wei Min z Kolumbijské univerzity. Podle něj tyto látky pravděpodobně přispívají k poškození organismu, které vědci pozorovali u zvířat. Stejně mohou působit i u lidí vystavených mikroplastům.

Hydroxylové radikály a oxidační stres

Povrch plastů je většinou hydrofobní, tedy vodu odpuzuje. Přesto na něm ve styku s vodou vznikají hydroxylové radikály, které patří k reaktivním formám kyslíku. Ty se tvoří i přirozeně v lidském těle a mají roli v některých důležitých biologických procesech. Pokud jich je víc, než dokáže organismus zneškodnit, vzniká oxidační stres. Ten může poškodit buněčné membrány, bílkoviny i genetickou informaci. „Voda zde hraje klíčovou aktivní roli, není jen pasivním pozorovatelem,“ zdůraznil Wei Min.

Chemické pokusy provedl tým z Kolumbijské univerzity. Vědci z Berkeley pak pomocí teoretických výpočtů a počítačových simulací vysvětlili, proč tyto reakce na rozhraní plastu a vody probíhají.

Hlavní zjištění laboratorních experimentů:

  • Vědci testovali šest běžně používaných druhů plastů a u všech ve styku s vodou vznikaly reaktivní látky.
  • Kolik těchto látek vzniklo, záviselo na typu plastu a vlastnostech jeho povrchu.
  • Radikály poškozovaly bílkoviny, které buňky potřebují ke správnému fungování.
  • Když vědci přidali látku zneškodňující radikály, poškození se výrazně snížilo.