Toksyczność i losy mikrodrobin plastiku w organizmie człowieka – przegląd najnowszych doniesień naukowych

Naukowcy i ekolodzy już od prawie 20 lat badają negatywny wpływ mikroplastiku na zdrowie człowieka, chociaż większość dotychczasowych badań skupiała się na zagrożeniach związanych z ekosystemem morskim. Richard Thompson, ekolog morski z University of Plymouth w Wielkiej Brytanii, ukuł ten termin w 2004 r., aby zdefiniować cząstki plastiku o średnicy mniejszej niż 5 mm, tuż po tym, jak jego zespół znalazł je na brytyjskich plażach. Od tego czasu naukowcy znajdowali mikrodrobiny tworzyw sztucznych wszędzie, gdzie tylko szukali: w głębinach mórz i oceanów, w arktycznym śniegu i antarktycznym lodzie, w soli kuchennej, owocach morza i wodzie pitnej.
Dla ludzi droga doustna stanowi najważniejszą drogę narażenia na mikrodrobiny, a nagromadzenie cząstek mikroplastiku stwarza potencjalne zagrożenie dla zdrowia, takie jak stres oksydacyjny, niepożądana odpowiedź immunologiczna czy zaburzenia o podłożu hormonalnym.

Krótka charakterystyka mikroplastiku

Rocznie na całym świecie wytwarza się ponad 320 mln ton tworzyw sztucznych, a ich produkcja wzrasta wykładniczo. Z punktu widzenia materiałoznawstwa syntetyczne tworzywa są tanie, łatwe w produkcji i magazynowaniu oraz mają wszechstronne zastosowanie, stąd też stanowią integralną część naszego codziennego życia. Warto mieć jednak na uwadze, że nic nie trwa wiecznie, a z czasem nawet błyszcząca powierzchnia plastikowego puzderka uwalnia mikroskopijne drobiny, pozostawiając je na naszych dłoniach i w powietrzu, którym oddychamy. 
Literatura przedmiotu podaje, że syntetyczne drobiny powstają poprzez procesy starzenia się i fragmentacji tworzyw sztucznych, ich mechaniczne ścieranie, a także pod wpływem promieniowania słonecznego, utleniania czy rozwoju mikroorganizmów (biofilm) na powierzchni. Zmienia to nie tylko kształt i pierwotną barwę, ale także wpływa na gęstość, stan krystaliczny i właściwości powstałych cząstek.

Tab. 1. Podział tworzyw sztucznych (plastiku) ze względu na rozmiar (na podstawie: Szczepańska, 2019)

Wyróżniamy dwa typy drobin: pierwotne i wtórne, których wspólną cechą jest rozmiar w zakresie od 5 mm do 1 µm (tabela 1). Pierwsze pochodzą z produktów konsumenckich celowo zawierających włókna i cząstki mikronowej wielkości, takich jak produkty higieny osobistej, kosmetyki, peelingi, środki czystości, farby i tekstylia, natomiast wtórne mikrodrobiny powstają samorzutnie zarówno w wyniku stopniowej degradacji i fragmentacji większych przedmiotów (fragmentów), jak i pierwotnych mikrodrobin. Nanocząstki (wielkości mniejszej niż 1 µm) z kolei powstają w wyniku dalszej fragmentacji pierwotnych i wtórnych mikroplastików, jak wykazały wieloletnie badania nad degradacją tworzyw sztucznych.
Najczęściej wytwarzanymi rodzajami tworzyw sztucznych są: polietylen (PE), polipropylen (PP), polistyren (PS), politereftalan etylenu (PET) oraz polichlorek winylu (PVC). Pomimo ściśle określonej budowy wymienionych polimerów, skład chemiczny mikroplastików powstałych z ich degradacji jest bardzo niejednorodny. Produkty rozpadu (w skali mikro i nano) są złożonymi mieszaninami chemicznymi zawierającymi oprócz polimerów wiele dodatków funkcjonalnych, takich jak: plastyfikatory, uniepalniacze, stabilizatory, przeciwutleniacze, wypełniacze i pigmenty, mające pierwotnie za zadanie nadać określone cechy i...