Сотрудники Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук (ГЕОХИ РАН) совместно с коллегами из Венского университета (Австрия) с помощью методов масс-спектрометрии исследовали взаимодействие частиц микропластика с белками сыворотки крови. Полученные результаты уточняют представление о составе белковой оболочки на поверхности микропластика, образование которой приводит к дефициту металлов и связанным с ним заболеваниям.
Микропластик считается стойким техногенным загрязнителем. Попадая в кровь, его частицы обрастают слоем белков, который называют биокороной. Эта оболочка меняет токсичность пластика и его поведение в организме. Для анализа ученые применили комбинацию из трех методов: масс-спектрометрию изотопных соотношений с целью мониторинга кинетики изменений изотопного состава микропластиков в результате образования белковой короны на их поверхности; тандемную масс-спектрометрию в сочетании с к жидкостной хроматографией для идентификации состава протеинов в составе белковой короны; и масс-спектрометрию с индуктивно-связанной плазмой (ICP-MS) с высоким разрешением для выявления того, как участие металлопротеинов в составе белковой короны влияет на обмен металлов в сыворотке.
Отдельное внимание авторы уделили микропластикам естественного старения. Такие частицы образуются при разрушении крупного пластика в морской воде и под действием атмосферы. Считается, что эти «старые» микропластики представляют гораздо большую опасность, чем первичные — из источников питьевой воды, пластиковых пищевых контейнеров, предметов медицинского назначения и т.д., поскольку на поверхности «старых» частиц белковая корона образуется активнее, что повышает риск их ошибочного потребления морскими организмами и попадания в пищевую цепочку человека.
Микропластики естественного старения, собранные из поверхностной морской воды и прибрежных осадков, показали характерные изменения изотопного состава углерода и водорода (δ13C и δD) при взаимодействии с сывороткой крови. Анализ ICP-MS выявил, что до 37 % церулоплазмина — основного медьсодержащего белка плазмы — переходит в состав белковой короны на поверхности пластика. По мнению ученых, с этим связан риск возникновения дефицита меди и связанных с ним нарушений.
«Предлагаемый аналитический подход расширяет понимание опосредованного белками видообразования микропластиков в сыворотке крови человека, которое практически не рассматривалось в предыдущей литературе, но имеет практическое значение для оценки риска воздействия микропластиков. Взаимодействие микропластиков с белками сыворотки крови повышает их общую токсичность», — прокомментировала результаты один из авторов исследования, старший научный сотрудник лаборатории геохимии углерода им. Э.М. Галимова ГЕОХИ РАН, кандидат химических наук Ольга Кузнецова.
Исследование проведено при финансовой поддержке Минобрнауки России.
