پژوهشگران در مطالعه‌ای جدید کشف کرده‌اند که میکروپلاستیک‌ها برخلاف تصور رایج، از نظر شیمیایی کاملاً خنثی نیستند و می‌توانند در تماس با آب، مولکول‌های واکنش‌پذیری تولید کنند که احتمال آسیب به سلول‌های زنده را افزایش می‌دهند. این یافته می‌تواند درک دانشمندان از خطرات میکروپلاستیک‌ها برای سلامت انسان و محیط‌زیست را تغییر دهد.
به گزارش تکراتو، این پژوهش که با همکاری دانشمندان دانشگاه کلمبیا و دانشگاه کالیفرنیا، برکلی انجام شده و در تاریخ ۱۴ اکتبر ۲۰۲۶ در مجله علمی Nature منتشر شده است، نشان می‌دهد سطح مشترک ذرات پلاستیکی و آب می‌تواند محل شکل‌گیری واکنش‌های شیمیایی باشد؛ پدیده‌ای که تاکنون کمتر مورد توجه قرار گرفته بود.
میکروپلاستیک‌ها در تماس با آب چه واکنشی نشان می‌دهند؟
پلاستیک‌ها معمولاً به دلیل مقاومت شیمیایی بالا و پایداری در شرایط عادی، موادی نسبتاً خنثی در نظر گرفته می‌شوند. بااین‌حال، زمانی که قطعات پلاستیکی به ذرات بسیار کوچک تبدیل می‌شوند، ویژگی‌های سطحی آن‌ها اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.
پژوهشگران دریافتند که در سطح تماس میکروپلاستیک‌ها با آب، امکان تولید خودبه‌خودی گونه‌های فعال اکسیژن یا Reactive Oxygen Species وجود دارد. این مولکول‌ها واکنش‌پذیری بالایی دارند و در شرایط مشخص می‌توانند به ساختارهای زیستی آسیب برسانند.
نتایج مطالعه نشان می‌دهد که این فعالیت شیمیایی با ویژگی‌های سطح پلاستیک، به‌ویژه میزان آب‌گریزی و خصوصیات الکتریکی سطح آن ارتباط دارد.
تولید مولکول‌های خطرناک بدون نیاز به مواد افزودنی
یکی از مهم‌ترین یافته‌های این پژوهش آن است که فعالیت شیمیایی میکروپلاستیک‌ها الزاماً به وجود مواد افزودنی صنعتی یا آلاینده‌های جذب‌شده روی سطح آن‌ها وابسته نیست.
دانشمندان نشان داده‌اند که ویژگی‌های ذاتی سطح پلاستیک در تماس با آب نیز می‌تواند شرایط لازم برای تولید گونه‌های فعال اکسیژن را فراهم کند.
محاسبات مولکولی پژوهشگران نشان می‌دهد که در سطوح آب‌گریزتر، شرایط انرژی برای اکسیداسیون یون‌های هیدروکسید مساعدتر می‌شود. این فرایند در کنار ویژگی‌های الکتریکی سطح، به توضیح منشأ فعالیت شیمیایی مشاهده‌شده کمک می‌کند.
به بیان ساده، حتی یک ذره پلاستیکی بدون آلودگی شیمیایی اضافی نیز ممکن است در محیط آبی رفتار واکنش‌پذیری داشته باشد.
میکروپلاستیک‌ها چگونه می‌توانند به سلول‌های بدن آسیب بزنند؟
گونه‌های فعال اکسیژن در فرایندهای طبیعی بدن نیز تولید می‌شوند، اما افزایش بیش‌ازحد آن‌ها می‌تواند تعادل سلولی را بر هم بزند و به ایجاد استرس اکسیداتیو منجر شود.
در پژوهش جدید، دانشمندان ارتباط فعالیت شیمیایی سطح میکروپلاستیک‌ها را با جذب مولکول‌های زیستی، تجمع پروتئین‌ها و آسیب سلولی بررسی کرده‌اند.
این یافته‌ها نشان می‌دهند که خطر احتمالی میکروپلاستیک‌ها ممکن است تنها به تجمع فیزیکی آن‌ها در بافت‌ها یا انتقال مواد شیمیایی محدود نباشد؛ بلکه واکنش‌های سطحی خود ذرات نیز می‌توانند نقش داشته باشند.
البته این نتایج به معنای اثبات بروز بیماری مشخص در انسان بر اثر این سازوکار نیست و برای تعیین پیامدهای واقعی آن در بدن، مطالعات بیشتری لازم است.
چرا اندازه ذرات پلاستیکی اهمیت دارد؟
میکروپلاستیک‌ها ذرات پلاستیکی کوچک‌تر از پنج میلی‌متر هستند که در محیط‌زیست، آب، خاک و حتی نمونه‌های بافتی انسان شناسایی شده‌اند.
با کوچک‌تر شدن ذرات پلاستیک، نسبت سطح به حجم آن‌ها افزایش پیدا می‌کند. در نتیجه، بخش بیشتری از ماده در تماس مستقیم با محیط اطراف قرار می‌گیرد و واکنش‌های سطحی می‌توانند اهمیت بیشتری پیدا کنند.
یافته‌های تازه نشان می‌دهد که علاوه بر اندازه و مقدار ذرات، ویژگی‌هایی مانند جنس پلیمر، آب‌گریزی سطح و خصوصیات الکتریکی نیز باید در ارزیابی خطرات میکروپلاستیک‌ها در نظر گرفته شوند.
آیا این کشف به معنای خطر قطعی میکروپلاستیک‌ها برای انسان است؟
اگرچه نتایج مطالعه جدید نگرانی‌های موجود درباره آلودگی میکروپلاستیکی را تقویت می‌کند، اما باید میان شناسایی یک سازوکار آسیب‌زا در شرایط آزمایشگاهی و اثبات پیامدهای بالینی آن در انسان تفاوت قائل شد.
پژوهشگران توانسته‌اند فعالیت شیمیایی ذرات پلاستیکی و ارتباط آن با برخی تغییرات زیستی را نشان دهند، اما هنوز مشخص نیست این واکنش‌ها در شرایط واقعی بدن انسان با چه شدتی رخ می‌دهند و چه میزان در ایجاد بیماری‌ها نقش دارند.
بااین‌حال، کشف این سازوکار می‌تواند مسیر تازه‌ای برای بررسی اثرات میکروپلاستیک‌ها بر سلامت و همچنین طراحی مواد پلاستیکی ایمن‌تر و پایدارتر ایجاد کند.
این پژوهش نشان می‌دهد که برای ارزیابی خطرات پلاستیک‌ها، تنها بررسی ترکیبات شیمیایی آن‌ها کافی نیست و رفتار سطحی ذرات در تماس با محیط نیز اهمیت زیادی دارد.
دیدگاه‌ها