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塑料长期被视作化学惰性物质,很难参与化学反应。但发表在《自然》的新研究刷新了这个

塑料长期被视作化学惰性物质,很难参与化学反应。但发表在《自然》的新研究刷新了这个认知:微塑料在水环境乃至血清中,能够自发产生具有破坏性的羟基自由基,这或许可以解释微塑料和细胞损伤、炎症、心血管及认知损伤之间的关联。
微塑料是塑料降解形成的微小碎片。研究团队选取聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等常见塑料微粒开展实验,借助荧光显微镜、电子自旋共振波谱等手段观测到:自由基诞生在塑料与水的接触界面。 原理来自界面电荷效应:微塑料表面电荷剥离水中氢氧根离子的电子,生成不稳定的羟基自由基。这些电荷还会把 DNA、蛋白质等生物分子吸附到颗粒表面,造成细胞组分损伤。
在血清环境下,自由基生成效应会有所减弱,但依旧能够检出。 一个关键缓冲因素是表面活性剂:添加这类物质就能抑制自由基生成。而人体内部本身存在脂质,就可以充当表面活性剂,包裹住微塑料,削弱该反应。比如进入肺部的微塑料,会很快被体内表面活性物质包裹。
颗粒表面积是影响毒性潜力的核心变量。一块塑料碎成海量纳米微粒之后,总表面积会暴涨,反应潜力随之放大。 测试还发现不同塑料差别很大:疏水性更强的聚乙烯、聚丙烯,产生自由基的活性高于 PET;但反过来,自由基活性更低的塑料,往往在自然环境里降解速度也更慢。
这项研究找到了微塑料伤害细胞的一条底层机制,却还不能直接回答微塑料到底有多危险。我们目前仍不清楚普通人身体里的微塑料总量,长期累积效应还需要持续验证。同时该结论也为开发更安全高分子材料提供了新思路。