После того как в 2024 году Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого выиграл мегагрант Минобрнауки России для изучения новых подходов к решению проблемы микропластика, эта работа получила в вузе новый толчок. Здесь данную тему изучают с самых разных сторон. Сотрудники НовГУ вместе с коллегами из Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова исследовали судьбу микро- и наночастиц, которые образуются в водном растворе при заваривании чайных пакетиков.
В экспериментах были использованы восемь типов пакетиков от различных производителей. Их можно разделить на две группы. В первой оказались плоские прямоугольные пакетики из натуральной целлюлозы, во второй — так называемые пирамидки из синтетических материалов: полиамида (нейлона) или полипропилена.
— Идея исследования возникла три года назад в ходе нашего разговора с членом-корреспондентом РАН профессором Сергеем Люлиным, который возглавляет лабораторию в Центре исследования проблем микропластика НовГУ, — рассказал главный научный сотрудник лаборатории моделирования полимеров НовГУ член-корреспондент РАН Александр ЯРОСЛАВОВ. — То, что чайные пакетики выделяют в воду полимерные частицы, было известно и раньше. Наши эксперименты не только подтвердили эти результаты, но и впервые показали, что происходит с этими частицами во времени.
В ходе исследования учёные освобождали пакетики от чая и помещали их в воду при разных температурах — 20, 50 и 100 градусов. Концентрация выделяемых мелких частиц размером не больше 1 микрона менялась с ростом температуры и времени заваривания. Трекинг-анализ наночастиц показал, что всего за час из одного пакетика в воду перешли миллиарды частиц. Их концентрация могла достигать 14 млрд на литр для синтетических пакетиков и 100 млрд — для целлюлозных.
Пирамидки и плоские пакетики вели себя по-разному. Первые не исчезали в воде и даже немного увеличивались в размере. Их можно было обнаружить и спустя 10 суток. Это может означать, что в окружающей среде и в организме человека такие компоненты могут оставаться долгое время. Концентрация частиц, выделяемых пакетиками из целлюлозы, поначалу была выше, чем у синтетических, но постепенно количество целлюлозных частиц уменьшалось, а через 7–9 дней их уже нельзя было зарегистрировать.
— Известно, что пища проходит все отделы пищеварительного тракта в среднем за полтора-два дня. Результаты наших модельных экспериментов говорят о том, что за это время размер частиц целлюлозного микропластика меняется мало. Заметные изменения видны только на третий-четвертый день, — добавил Александр Ярославов. — Казалось бы, можно сделать вывод о стабильности целлюлозного микропластика в ходе его путешествия по пищеварительному тракту. Но нужно помнить, что пища подвергается химической обработке с участием кислот, ферментов и бактерий, которая в значительной степени влияет на скорость и полноту переваривания пищи. Эти факторы могут способствовать ускорению деградации целлюлозного микропластика в организме.
Чтобы проверить возможное вредоносное токсичное действие полимерных частиц, учёные использовали клетки кишечного эпителия человека и выяснили, что даже при максимальных концентрациях ни синтетические, ни целлюлозные частицы не показали токсичности по отношению к клеткам. Выживаемость клеток оставалась на уровне 100%.
Однако микропластик, попавший в реку, озеро, пруд или море, неизбежно начнёт контактировать со многими веществами, значительная часть которых токсична, отметил учёный. К ним относятся катионы тяжёлых металлов, пестициды, лекарственные вещества и другие.
— В этом ряду токсичных веществ можно обнаружить водорастворимые полимеры с катионными группами — поликатионы, которые широко используют в водоочистке, в том числе для осветления сточных и оборотных вод, — рассказал Александр Ярославов. — Связывание поликатионов с микропластиком превращает его в токсичные частицы. Комплексы микропластика с поликатионами могут обмениваться полимером, что способно приводить к его распространению в водной среде на большие расстояния.
Но есть и хорошая новость. Для заваривания чая и приготовления пищи люди используют питьевую воду, которая прошла механическую и химическую обработку, фильтрацию и дезинфекцию. Содержание вредных веществ в ней минимальное. Так что можно не опасаться и заваривать любимый многими соотечественниками чай в пакетиках, используя питьевую воду.
Теги: НовГУ, исследования, микропластик, чай
