Columbia Üniversitesi’nden Wei Min’in liderliğindeki araştırma ekibi, altı yaygın plastik türünün suyla temasında hücrelere zarar verebilen reaktif oksijen türlerinin oluştuğunu saptadı. Laboratuvar bulguları, plastiklerin biyolojik dokuları yalnızca parçacık olarak değil, kimyasal tepkimeler yoluyla da etkileyebileceğini gösteriyor; ancak plastiklerin insanlarda doğrudan hastalığa neden olduğunu kanıtlamıyor.
Mikroplastiklere insan kanında, atardamarlarda ve beyin dokusunda rastlanmış olsa da bu parçacıkların hastalıklara doğrudan yol açıp açmadığı kesinleşmiş değil. Yeni çalışma, suyla temas eden plastiklerin kimyasal süreçler üzerinden de biyolojik etkiler oluşturabileceğine işaret ediyor.
Altı plastik türünde radikal üretimi görüldü
İlk deneylerde araştırmacılar, reaktif oksijen türleriyle karşılaştığında parçalanan metil turuncusu boyası içeren suya polistiren tozu ekledi. On günün sonunda boyanın yaklaşık yüzde 90’ı kayboldu. Etanol gibi başka çözücülerde benzer bir değişimin görülmemesi, tepkime için suyun gerekli olduğunu ortaya koydu.
Elektron spin rezonans testleri, su ile polistirenin bir arada bulunduğu örneklerde yüksek miktarda hidroksil radikali oluştuğunu doğruladı. Floresan sensörlerle yapılan mikroskobik incelemeler de reaktif maddelerin plastik yüzeylerinde yoğunlaştığını gösterdi.
Etki yalnızca polistirende gözlenmedi. Polietilen, polipropilen, PVC, PET ve akrilik dahil incelenen altı plastik türünün tamamında radikal üretimi saptandı. Kimyasal aktivite suyu güçlü biçimde iten polietilen ve polipropilende en yüksek, PET ve akrilikte ise en düşük düzeyde ölçüldü.
Araştırmacılar, su itici plastik yüzeylerin su molekülleri arasındaki hidrojen bağlarını bozmasının hidroksit iyonlarının radikale dönüşmesi için gereken enerjiyi azaltabileceğini belirtiyor. Plastik yüzeylerinde biriken negatif elektrik yükü de süreci kolaylaştırıyor. Yüzey aktif maddeler kullanılarak yapılan kontrol deneylerinde elektrik yükü azalırken radikal üretiminin de düşmesi bu açıklamayı destekledi.
Proteinler, DNA ve kan hücreleri incelendi
Deneylerde proteinlerin ve DNA’nın plastik yüzeylerinde birikebildiği, lizozim adlı proteinin ise kümelendiği görüldü. Radikalleri etkisizleştiren kafein eklendiğinde protein kümelenmesinin büyük ölçüde durması, kimyasal tepkimenin bu olayda rol oynadığına işaret etti.
Farelerden alınan kırmızı kan hücreleri polistiren parçacıklarıyla temas ettirildiğinde hücre zarlarında hasar ve hücre parçalanması gözlendi. Radikal üretimi arttıkça hücre hasarı da yükseldi. Kan serumu içeren deneylerde de benzer etkiler kaydedildi.
Nanoplastiklerin etkisi araştırılıyor
Araştırmacılar, parçacıklar küçüldükçe toplam yüzey alanının artmasının kimyasal etkiyi güçlendirebileceğini değerlendiriyor. Bu nedenle nanoplastiklerin daha yüksek risk taşıyabileceği ihtimali üzerinde duruluyor. Bununla birlikte laboratuvarda kullanılan yeni plastik tozlarının, çevrede zaman içinde aşınmış parçacıklarla aynı şekilde davranmadığı belirtiliyor.
Çalışmanın bulguları plastiklerin insanlarda doğrudan hastalığa yol açtığını göstermiyor. Bilim insanları, söz konusu kimyasal sürecin canlı organizmalarda nasıl işlediğini araştırmayı ve plastik yüzeylerin su iticiliğini azaltan yeni malzeme tasarımlarının radikal üretimini sınırlayıp sınırlamayacağını değerlendirmeyi hedefliyor.
