מיקרופלסטיקים אינם כמזהרים כימית, מגלים מחקר מעבדה כי הם מייצרים רדיקלים הידרוקסיל הפוגעים בתאים במים פשוטים

קרינת מיקרופלסטיים: תגלית מפתיעה על תגובתיותם בטבע

מחקר חדש שהוגש לאור יום בכתב העת Nature חושף תוצאות יוצאות דופן ביחס לאנטי-יכולות של חלקיקי הפלסטיק הנפוצים. למרבה הפלא, מצאו החוקרים כי חלקיקי מיקרופלסטיק, שנמצאים בכל מקום בו שותים מים – מהנהרות, לאוקיינוסים ועד למים המיובשים שלנו – יכולים באופן ספונטני לייצר מולקולות ריאקטיביות שעלולות להזיק. תגלית זו מאתגרת את ההנחה הרווחת כי חלקיקי פלסטיק הם כימית בלתי תגובתיים, ומצביעה על תהליך שעד כה לא קיבל את ההתייחסות הראויה.

שישה סוגי פלסטיק, תהליך תגובתי מפתיע

החוקרים מבחינו ששישה סוגי פלסטיק שנמצאים בשימוש נרחב, ביניהם פוליפרופילן, פוליאתילן, פוליסטירן, PVC, PET ואקריליק. ביניהם, פוליסטירן, המשמש ליצירת קקפונים חד-פעמיים וכוסות קרטון, זכה לתשומת לב עמוקה יותר. ההגדרה העיקרית ל"מיקרופלסטיק" היא חלקיקים הקטנים מ-5 מ"מ, בערך בגודל של מחק עיפרון, אך בחלקי הסביבה התופעות ניכרות גם בחלקיקים קטנים יותר.

לטובת וידוא תקפות התגובות, בחנו החוקרים את התהליך באמצעות שני כלי מדידה בלתי תלויים – שיטות כגון מעקב אחר חומרים כימיים באמצעות אלקטרונים ותגי פלורסצנט שמבשרים על נוכחות של רדיקלים. שני המודדים הראו את אותה תוצאה – ייצור של ריאקטיבים.

התגובתיות עלתה ככל שהמשטח של הפלסטיק היה פחות הידרופובי, כלומר עמיד יותר למים. הקשר בין רמת הרדיקלים שהם מייצרים לבין המטען החשמלי של המשטח תואם את ההנחה כי המפגש בין המים לבין הפלסטיק מייצר זרם חשמלי מסוים. סימולציות מחשב, בהובלת חוקרת הכימיה מברקלי, הצביעו על כך שהממשק בין הפלסטיק למים מאפשר ליון ההידרוקסיד לקלוט אלקטרונים ולהפוך לרדיקלים – חומר ריאקטיבי מאוד.

הערכות החוקרים הן כי קצב הייצור המינימלי הוא בין 0.1 ל-1 ננומול לדקה. בדוגמה שנבדקה, חלקיקי פוליסטירן הראו שיכולת הפירוק של צבע במים התמידה כ-90% תוך 10 ימים.

השפעות על תאים ודם במבחנה

בנוסף, נערך ניסוי לבדוק האם הרדיקלים מסכנים חומרים ביולוגיים. במעבדה, חלקיקי הפלסטיק שהפיקו את כמות הרדיקלים הגדולה ביותר – גרמו לנזקים משמעותיים לתאי דם אדומים של עכברים, וכן קידמו התקבצות של חלבון שנקרא ליזוזים. נלקח גם ניסיון עם קפאין, שידוע כנטול רדיקלים ומשמש כבקר על המנגנון.

הקשר בין נזק לתאי דם אדום והתקבצות של חלבונים היה מתון, והחוקר הראשי מברקלי מציין כי יש סבירות גבוהה שהרדיקלים תורמים באופן מסוים לנזק ביולוגי, אך כרגע זה מחקר מעבדה בלבד ואינו מספק הוכחות ישירות על סיכון לבריאות האדם.

הגבלות ומגבלות המחקר

על אף ההתגליות המרתקות, קיימים גבולות למחקר זה. ראשית, המדגם כלל אבקות פלסטיק בנות מסחר, ולא חלקיקים שנחשפו לשנות אקלים, חופים או מי שתייה מיד לאחר שימוש. שינויי אקלים והתעייפות של החומר יכולים לשנות את הכימיה של פני השטח של החלקיקים. שנית, הערכות הקצב מבוססות על תצפיות מוגבלות וקבוצה מצומצמת של פלסטיק.

בנוסף, לא נמדדה במידה ישירה היווצרות רדיקלים במקורות טבעיים כמו נהרות, עצים, או בתוך גוף האדם. המחקר מציג מנגנון אפשרי לנזק, אך לא הוכיח כי רמות המיקרו-פלסטיק שקיימות בבתים, במים או בסביבה אכן גורמות לנזק ממשי.

מחקרים רפואיים שהקשר בין חשיפה למיקרופלסטיק למחלות לב, לדוגמה, הוצגו באחרונה, אך הם בעיקר סטטיסטיקות ומי שיש להסתמך עליו יותר הם ההשערות. אין באישור זה עמידה בחוקי ריסון, ומומלץ במסמך הנוכחי לראות בטענה כי מחקר זה מראה שהמיקרופלסטיקים הם גורם המועיל לבעיות בריאות – כמופרזת.

סביבת המים, חיי הבר ומה שהמשפחות יכולות לעשות

מנקודת מבט סביבתית, ממצאי המחקר מעוררים שאלות חדשות. רדיקלים ההידרוקסיליים הם בין החומרים הכי ריאקטיביים בטבע, והחוקרים מציעים כי משטחי הפלסטיק עלולים להאיץ את תהליך ההזדקנות של החומר ולהפוך עמם מזהמים אחרים שנצטברים על פני השטח שלהם. הדבר עשוי להשפיע על נהרות, אגם ומים חופים, שם מיקרופלסטיק מצטבר – מנקזי שיטפונות עירוניים ועד לשקעים של מינסטרים גדולים. עדיין לא ניסו לבדוק האם התהליך מתרחש בקצב משמעותי במים קרים, מלוחים או מטושטשים בטבע.

המשרד להגנת הסביבה בארה"ב מציין כי המחקר בתחום המיקרופלסטיקים עוד מתפתח, ומפתח שיטות פעולה לאיסוף ומדידה של המיקרופלסטיקים במים ובעומקים, כולל ניטור באוקיינוס Chesapeake ומעקב אחר השפעות על תאים, שוניות ודגים.

אין תקנות מרשויות איכות מים בארה"ב בנוגע לכמות המיקרופלסטיקים שמותרות במי שתייה, והמחקר הנוכחי אינו משפיע על ההנחיות הרשמיות. המשפחות המודאגות מחשיפה לאמצעים פשוטים – כמו להימנע מחימום מזון בכלי פלסטיק, להשתמש בבקבוקים מזכוכית או מפלדה ולאמץ מסנני מים שמאושרים להקטנת חלקיקים – יכולים להפחית סיכון זה.

החוקרים מצביעים גם על אפשרות לעיצוב חומרים פלסטיים באופן שיקל עליהם להיות פחות תגובתיים, ושאפשר לפתח סוגים חדשים של פלסטיק שיחושבו להיות בטוחים יותר לסביבה ולבריאות.

השלבים הבאים כוללים בדיקת חלקיקים שנחשפו לתנאים טבעיים ושימוש בחיים אמיתיים. נכון לעכשיו, המסר המרכזי הוא שמיקרופלסטיקים עשויים להיות פעילים כימית יותר ממה שחשבו, והמחקר במעבדה זה צעד ראשון להבנת הסיכונים האפשריים. חשוב להמשיך ולבדוק האם תהליכים אלה אכן מתרחשים במים טבעיים ולגוף האדם לפני שמסיקים מסקנות סופיות על הסיכון היומיומי.