Они вошли в состав белковой короны на частицах пластика
Российские и австрийские химики выяснили, что микропластик из морской воды и прибрежных отложений при контакте с сывороткой человеческой крови покрывается белками, среди которых есть участвующие в обмене металлов. При концентрации частиц пять миллиграмм на литр содержание меди в сыворотке уменьшилось на 37 процентов, а железа — на 56 процентов. Результаты исследования опубликованы в журнале Analytica Chimica Acta, о нем N + 1 рассказали в пресс-службе Министерства науки и высшего образования РФ.
Микропластик — частицы пластика размером пять миллиметров и менее — значительно более химически активен, чем обычный пластик. Известно, что подобные частицы сорбируют на себя различные ядовитые вещества и в некоторых случаях усиливают их токсичность.
Ольга Кузнецова (Olga V. Kuznetsova) из Института геохимии и аналитической химии имени Вернадского РАН и Андрей Тимербаев (Andrei R. Timerbaev) из Университета Вены показали, что сорбция на частицах пластика может иметь и другой эффект. Ученые работали с микропластиком, собранным в морской воде и прибрежных отложениях, то есть частицами, уже подвергавшимися естественному старению в окружающей среде. Частицы пластика помещали в разбавленную сыворотку крови и оставляли при температуре 37 градусов Цельсия. За изменением состава частиц следили методами масс-спектрометрии, в том числе изотопно чувствительными.
Отследив изменения изотопного состава углерода и водорода, ученые сделали вывод, что основное взаимодействие с сывороткой продолжалось в течение первых тридцати минут. После этого показатели выходят на плато, то есть белковая корона частицы полностью формируется. Дальнейший анализ показал, что в короне преобладали альбумин и другие распространенные сывороточные белки. Однако на поверхности частиц обнаружились и более редкие белки, в том числе церулоплазмин, который переносит большую часть меди в плазме крови и участвует в обмене металлов.
В то же время в сыворотке, которая контактировала с микропластиком, концентрация белков и связанных с ними металлов существенно снижалась. В частности, при концентрации микропластика пять миллиграмм на литр содержание меди снизилось с 306 до 204 микрограмм на литр, а железа — с 453 до 252 микрограмм на литр. По расчетам автором, с частицами пластика связалось до 37 процентов меди и 56 процентов железа, присутствовавших в исследуемой сыворотке.
Связывание металлсодержащих белков может влиять на их биологические функции. Например, присоединение церулоплазмина к микропластику потенциально способно изменить его ферроксидазную активность. Однако авторы пока не проверяли, может ли такой процесс приводить к дефициту металлов и последующему развитию заболеваний у людей. Для оценки последствий необходимо выяснить, насколько результаты лабораторного эксперимента соответствуют условиям внутри организма, а также как происходит дальнейшее перераспределение и выведение связанных с пластиком белков.
Ранее мы рассказывали о работе американских химиков, которые показали, что микропластик при контакте с водой может генерировать активные гидроксильные радикалы, которые, в свою очередь, повреждают клетки и биомолекулы. При этом для образования радикалов не нужен ни солнечный свет, ни присутствие окислителей — достаточно микропластика и воды.