تقول دراسة جديدة أن المواد البلاستيكية الدقيقة تتفاعل مع الماء. هذه مشكلة لعلم الأحياء

على الرغم من أن البلاستيك عادة ما يكون محايدًا، إلا أن جزيئاته الصغيرة لديها القدرة على التفاعل مع واحدة من أكثر الجزيئات انتشارًا في بيئتنا وأجسامنا.

أحد أسباب انتشار البلاستيك في كل مكان هو أنه بشكل عام مستقر كيميائيًا للغاية، مما يعني أنه لا يتفاعل بسهولة مع المواد المحيطة به. ولهذا السبب غالبًا ما تستخدم هذه المواد لتغليف المواد الغذائية وزجاجات المياه.

وكان يُعتقد أن الشيء نفسه ينطبق على المواد البلاستيكية الدقيقة، وهي تلك القطع الصغيرة من الحطام التي تنفصل عن الأجسام البلاستيكية الأكبر حجمًا، ووفقًا لدراسات متعددة، يتم توزيعها في جميع أنحاء كل نظام بيئي على الأرض تقريبًا. لكن العلماء في جامعة كولومبيا وجامعة كاليفورنيا في بيركلي اكتشفوا مؤخرًا أن الماء يمكن أن ينشط كيميائيًا أسطح المواد البلاستيكية الدقيقة، مما يحولها إلى خطر محتمل.

ووفقا لنتائج البحث المنشور في مجلة Nature، فإن هذا النشاط يمكن أن يؤدي إلى تكوين عفوي لمواد كيميائية قادرة على تغيير جزيئات أخرى، مثل تلك الضرورية للكائنات الحية. ويشير المؤلفون إلى أن هذه الظاهرة تحدث حتى في ظل الظروف البيئية العادية، دون الحاجة إلى ضوء الشمس أو العوامل الأخرى التي تؤدي إلى تحلل البلاستيك.

إذًا كيف يمكن للمواد البلاستيكية الدقيقة أن تكون شديدة التفاعل عندما لا تكون المواد البلاستيكية الأكبر حجمًا كذلك؟ يقترح العلماء أن هذا يتعلق بمساحة سطحية أكبر متاحة لحدوث هذه التفاعلات.

وقال وي مين، أستاذ الهندسة الطبية الحيوية والكيمياء بجامعة كولومبيا، في بيان صحفي، إنه عندما تتحلل قطع البلاستيك إلى جزيئات أصغر وأصغر، فإن مساحة السطح تزداد بشكل كبير. "ثم تغير المواد البلاستيكية الدقيقة الماء المحيط بها، مما ينتج عنه جذور نشطة ومتفاعلة من المحتمل أن تساهم في الضرر البيولوجي الذي نراه في الحيوانات وربما في البشر نتيجة التعرض للمواد البلاستيكية الدقيقة."

ومن بين هذه المنتجات الكيميائية التي يحتمل أن تكون خطرة - والتي تسمى أنواع الأكسجين التفاعلية - تبرز مجموعة متنوعة تسمى جذور الهيدروكسيل. وهي خطيرة بشكل خاص لأنها يمكن أن تسرق الإلكترونات من البروتينات والدهون التي تشكل أغشية الخلايا، مما يؤدي إلى تعطيل بنيتها ووظيفتها. وأضاف Naixin Qian، باحث ما بعد الدكتوراه في مختبر مين والذي ساعد في قيادة البحث: "هذه أمثلة كتابية لأنواع الجزيئات التي يمكن أن تلحق الضرر بالأنسجة الحيوانية والبشرية".

جسمنا لديه دفاع ضد هذا النوع من الضرر. هذه هي الوظيفة البيولوجية للجزيئات الطنانة المعروفة باسم مضادات الأكسدة. تعمل هذه المواد على تحييد المواد الكيميائية التفاعلية، ولكن إذا كان عدد المركبات التفاعلية يفوق عدد مضادات الأكسدة بكثير، فمن الممكن فقدان خط الدفاع هذا.

يمكن أن يتحول هذا إلى سيناريو يسمى الإجهاد التأكسدي ويؤدي إلى تلف الخلايا. وقد حددت الأبحاث السابقة سابقًا الإجهاد التأكسدي بين الاستجابات الخلوية المرتبطة بالتعرض للمواد البلاستيكية الدقيقة، على الرغم من أن الآليات المسؤولة عن هذا الضرر ليست مفهومة تمامًا بعد.

لا يزال مدى تسلل المواد البلاستيكية الدقيقة إلى أجسادنا محل نقاش مفتوح، وقد تم التشكيك في بعض النتائج الأكثر إثارة. ولكن إذا كانت هناك كمية صغيرة من البلاستيك الدقيق في أنسجتنا، فيمكن أن تتفاعل مع الماء الموجود في أجسامنا.

وكان الباحثون قلقين بشكل خاص بشأن الآثار المحتملة للدم، والذي يتكون في الغالب من الماء. إذا كان الاتصال بهذا السائل يمكن أن ينشط كيميائيًا أسطح المواد البلاستيكية الدقيقة، فإن وجودها داخل الجسم يمكن أن يشكل خطرًا أكبر يتجاوز الملوثات التي تحملها أو تطلقها.

عندما قام الباحثون بتعريض خلايا الدم الحمراء المستخرجة من الفئران لأنواع مختلفة من اللدائن الدقيقة، تشوهت الخلايا وتمزقت، وهي ظاهرة تسمى انحلال الدم. وكانت هذه التأثيرات أكبر بالنسبة للمواد البلاستيكية التي تفاعلت بشكل أكبر مع الماء، مما يشير إلى أن هذا النشاط تسبب في تلف الخلايا.

ركزت الأبحاث حول تأثيرات المواد البلاستيكية الدقيقة منذ فترة طويلة على المواد الكيميائية الأخرى التي تتسرب من الجسيمات أو آثارها الفيزيائية، على افتراض أن البلاستيك نفسه خامل كيميائيًا. تعتبر الشظايا الأكبر حجمًا شائعة، لكن هذه النتائج تتحدى الافتراض القائل بأن ما ينطبق على البلاستيك واسع النطاق ينطبق أيضًا على الشظايا المجهرية التي يتحلل إليها.

ظهرت هذه القصة في الأصل على WIRED en Español وتمت ترجمتها من الإسبانية.