Скільки білка вам насправді потрібно споживати щодня, щоб залишатися здоровим?
Стаття
У нещодавній оглядовій статті, опублікованій у Journal of Ecotoxicology and Environmental Safety, дослідники обговорили джерела, методи виявлення, вплив на здоров'я та стратегії пом'якшення впливу мікропластику та нанопластику, що переносяться повітрям.
Мікропластик і нанопластик все частіше зустрічаються в міських атмосферних частинках, створюючи значну небезпеку для здоров'я через вплив навколишнього середовища та вдихання. Експерти попереджають, що існує нагальна потреба звернути увагу на розуміння їх поширення та впровадження ефективної політики громадського здоров'я для пом'якшення їх впливу.
Зростаюча присутність пластику в повітрі
Мікропластик (менше 5 мм) і нанопластик (менше 1 мкм) утворюються в результаті розпаду більших пластикових об'єктів і зазвичай зустрічаються в міських і промислових районах. Ці частинки можуть вдихатися, ковтати або всмоктуватися через шкіру, сприяючи окислювальному стресу, запаленню та розвитку хронічних захворювань, включаючи серцево-судинні захворювання.
Нещодавні дослідження виявили мікропластик у крові, легеневій тканині та судинних бляшках людини. У міських центрах, таких як Чженчжоу та Гуанчжоу, мікропластик, пов'язаний з PM2.5, особливо поширений і викликає занепокоєння через його здатність проникати глибоко в дихальну систему. У цих містах широко поширений мікропластик, що підкреслює міську специфіку цієї проблеми.
Примітно, що повітря в приміщенні, особливо в приміщеннях з синтетичним текстилем і килимами, містить більш високі концентрації, ніж зовнішнє. Підраховано, що в середньому людина вдихає близько 69 000 пластикових частинок на рік, причому вплив у приміщенні відіграє домінуючу роль. В огляді наголошується, що ця оцінка ґрунтується на щоденному вдиханні близько 190 частинок мікропластику на людину.
Мікропластик і нанопластик на основі поліетилентерефталату (ПЕТ) викликають особливе занепокоєння через їх здатність адсорбувати інші забруднювачі, такі як діоксид азоту та діоксид сірки. Ця адсорбція в першу чергу обумовлена електростатичними і дисперсійними силами і залежить від полярності і атомного складу забруднювачів, причому адсорбційна здатність ПЕТ порівнянна з вуглецевими і металевими поверхнями.
Ці адсорбовані забруднювачі можуть збільшити токсичність і стійкість до навколишнього середовища частинок пластику, що переносяться повітрям, роблячи їх не просто самостійними забруднювачами, а й ефективними носіями інших шкідливих речовин.
Джерела та моделі дистрибуції
Частинки пластику в повітрі надходять з різних джерел. Міські та промислові райони, морське середовище та внутрішні простори – все це сприяє їх присутності. Поширені типи включають полістирол, поліетилен, поліпропілен і поліетилентерефталат (ПЕТ). Фактори навколишнього середовища, такі як вплив ультрафіолетового випромінювання, характер вітру та сезонні зміни, також впливають на їх поширеність та розсіювання.
Текстильні волокна є основним джерелом мікропластику в приміщенні. Такі дії, як носіння та прання синтетичного одягу, вивільняють крихітні волокна в повітря. Фліс і інтерлок, зокрема, виділяють частинки, досить дрібні для вдихання.
Придорожній пил, знос шин та інші пластикові відходи, що розкладаються, такі як відходи на звалищах та абразивний знос із твердих частинок вихлопних газів, не пов'язаних із транспортними засобами, ще більше підвищують концентрацію забруднюючих речовин на відкритому повітрі, створюючи складну та багатогранну картину забруднення.
Ризики для здоров'я та біологічні ефекти
Вдихуваний мікропластик і нанопластик можуть проникати глибоко в дихальні шляхи, де вони можуть викликати запалення, пошкодження клітин і довгострокові проблеми зі здоров'ям. Дослідження клітин легенів і дихальних шляхів людини, які зазнали впливу мікропластику, зокрема поліпропілену, поліаміду та частинок зносу шин, показали зниження життєздатності клітин і збільшення вироблення маркерів запалення.
На органоїдних моделях нейлонові волокна порушують експресію таких генів, як Hoxa5, які мають вирішальне значення для розвитку легенів. Інші дослідження показують, що мікропластик може перешкоджати імунним реакціям.
На мишачій моделі коронавірусної хвороби 2019 року (COVID-19) мікропластик змінив ключові запальні та імунні сигнальні шляхи. Крім того, деякі нанопластики спричинили мітохондріальну дисфункцію та ферроптоз, форму загибелі клітин, у клітинах легенів. У поєднанні з вихлопними газами дизеля запальні ефекти посилювалися.
Вплив під час вагітності також викликає занепокоєння. У щурів вплив нанопластику полістиролу на матір викликав серцево-судинну дисфункцію як у матері, так і у плода. У людей мікропластик був виявлений у легеневій тканині, рідині бронхоальвеолярного лаважу і навіть у мозку.
Біопсія легенів у 11 з 13 пацієнтів містила мікропластик, в основному поліпропілен і ПЕТ. Зразки як дорослих, так і дітей, особливо міських жителів і курців, показали наявність синтетичних волокон, в тому числі поліакрилу і поліестеру.
Можливо, найбільш вражаючим є те, що мікропластик був виявлений у бляшках сонних артерій людини та нюхових цибулинах, що свідчить про можливий зв'язок між пластиковим забрудненням та неврологічними чи серцево-судинними захворюваннями. В одному дослідженні за участю 304 пацієнтів наявність мікропластику в бляшках сонних артерій була пов'язана з більш ніж чотириразовим підвищенням ризику інфаркту міокарда, інсульту або смерті.
Виявлення та вимірювання
В огляді висвітлюються досягнення в технологіях детектування, включаючи інфрачервону спектроскопію з перетворенням Фур'є (FTIR) та спектроскопію комбінаційного розсіювання, скануючу електронну мікроскопію (SEM/EDX), мас-спектрометрію та цитометрію в реальному часі з машинним навчанням. Однак в огляді також підкреслюється важливість розробки стандартизованих і швидких методів вимірювання мікропластику та нанопластику в повітрі в режимі реального часу/онлайн, особливо для міських середовищ, де пластик, пов'язаний з PM2.5, викликає найбільше занепокоєння. Ці методи дозволяють дедалі чутливіше та швидше виявляти мікропластик та нанопластик у повітрі, хоча стандартизація та доступність залишаються проблемами.
Рішення та шляхи досліджень
Враховуючи масштаби забруднення повітря пластиком та його потенційний вплив на здоров'я, потреба в цілеспрямованих стратегіях пом'якшення наслідків є нагальною. Скорочення виробництва пластику та покращення поводження з відходами є важливими першими кроками.
Передові технології фільтрації повітря та води, такі як коагуляція, флокуляція та високоефективні фільтри для уловлювання частинок, можуть допомогти зменшити вплив на навколишнє середовище. Однак в огляді також зазначається, що належна утилізація та управління зібраним мікропластиком, таким як той, що вловлюється фільтрами HEPA, мають важливе значення для запобігання повторному викиду в навколишнє середовище.
Токсикологічні дослідження повинні продовжувати вивчати, як розмір частинок, форма та хімічний склад впливають на біологічні ефекти. Тим часом потрібні швидші та доступніші методи виявлення мікропластику та нанопластику в атмосфері, а також стандартизовані протоколи відбору проб, щоб можна було проводити порівняння між дослідженнями та регіонами.
Перспективними є і технології біоремедіації. Використання водоростей, грибків і бактерій для розщеплення пластику в повітряних і водних системах може забезпечити стійкі рішення. Крім того, інтеграція нанотехнологій і передових процесів окислення в існуючі системи фільтрації може підвищити їх ефективність.
Політики повинні посилити регулювання щодо одноразового пластику та забезпечити, щоб пластикові відходи, особливо частинки, що потрапили з повітряних фільтрів і систем стічних вод, належним чином утилізувалися, щоб запобігти їх повторному потраплянню в навколишнє середовище. Просування біорозкладних альтернатив та сталих методів виробництва також відіграватиме ключову роль.
Ще однією важливою складовою є державна освіта. Інтеграція обізнаності про забруднення пластиком у шкільні програми та запуск кампаній з інформування споживачів, промисловості та політиків може сприяти змінам у поведінці, таким як скорочення використання пластику та покращення звичок переробки.
Нарешті, необхідна міждисциплінарна співпраця. Об'єднання експертів у галузі токсикології, охорони здоров'я, матеріалознавства та інженерії може прискорити інновації та розробити комплексні, масштабовані рішення, які вирішують складні проблеми. Глобальні дослідницькі мережі та спеціальне фінансування можуть ще більше підтримати ці колективні зусилля.
В огляді підкреслюється, що довгострокові наслідки для здоров'я, особливо вразливих груп населення, таких як діти та вагітні жінки, ще не повністю вивчені та залишаються пріоритетом для майбутніх досліджень.
Висновки
Мікропластик та нанопластик у повітрі є зростаючою проблемою навколишнього середовища та здоров'я. Їх здатність переносити токсичні речовини, глибоко проникати в організм людини і сприяти хронічним захворюванням підкреслює необхідність скоординованої реакції.
Завдяки науковим інноваціям, політичним реформам та залученню громадськості суспільство може почати боротися з цією невидимою, але серйозною загрозою. Інтегрований спільний підхід є життєво важливим для захисту як здоров'я людей, так і екосистем планети.
