Гибкие навыки: что мы не знаем о пластификаторах

Фото: funt2000 shutterstock.com

А благодаря современным пластификаторам «слеплен», кажется, весь мир: с их помощью делают строительные и отделочные материалы, сельскохозяйственные химикаты, моющие средства, краски, резину, ковровые покрытия, занавески для душа, водопроводные трубы, всевозможную упаковку, посуду, медицинское оборудование, детские игрушки, косметику и парфюмерию, средства личной гигиены. И даже мы сами чуть-чуть из них состоим. Чем нам это грозит?

Ослабить цепь

Пластификатор – вещество, придающее пластичность. Это свойство зависит от межмолекулярных взаимодействий. Знаете детскую игру «Цепи кованые, раскуйте нас»? Участники стоят в шеренге и держатся за руки, а игрок из другой команды должен с разбега эту цепь разбить. Представим, что игроки – это макромолекулы, а вся шеренга – полимер. Если взаимодействия между макромолекулами слабенькие, то есть за руки они еле держатся, цепь легко порвать или растянуть, как полиэтилен. А если макромолекулы сцепились крепко, шеренга получится более прочной, как ПВХ. Так вот пластификатор – участник со слабыми руками, который встраивается между макромолекулами и делает полимерную цепь более подвижной. Но не только: разные пластификаторы могут повышать огне-, свето-, термо- и морозостойкость, увеличивать плотность и прочность. Во многом именно им мы обязаны разнообразию современных материалов в целом и полимеров в частности.

Первые патенты на пластификаторы были получены в 1924 году, а основные классы таких веществ синтезировали в 1930–1940-е.

В том же году исследование, проведенное учеными из Медицинской школы Гроссмана при Нью-Йоркском университете, связало фталаты с преждевременной смертью в возрасте от 55 до 64 лет. Ученые изучили данные о 5000 американцах и предположили, что люди, которые контактируют с фталатами ежедневно, рискуют преждевременно умереть, особенно если у них есть проблемы с сердцем.

Фталаты относятся к химическим ксеноэстрогенам: веществам, чьи молекулы похожи на молекулы эстрогена – женского полового гормона. Проблема не в самом сходстве, а в том, что лжеэстрогены вмешиваются в процессы: подключаются к рецепторам, посылают клеткам неверные сигналы, и в работе эндокринной системы начинаются сбои. Поэтому ксеноэстрогены даже названы EDC: Endocrine disrupting chemicals ­- «вещества, разрушающие эндокринную систему». Но поскольку в организме все взаимосвязано, проблемы могут начаться и в других системах.

В 2022 году в Science вышла статья, авторы которой – международный коллектив ученых – в ходе эксперимента сделали вывод, что высокий уровень химических ксеноэстрогенов в организме беременной может негативно повлиять на развитие мозга ее будущего ребенка, вызывая сбои в синтезе белков. Вывод подтвердили эксперименты с рыбами и лягушками: при развитии их потомства химические ксеноэстрогены нарушали гормональное регулирование процессов. Ученые подчеркивают, что важно оценивать воздействие на организм не отдельных соединений, а их групп: у женщин, которые участвовали в их исследовании, содержание лжеэстрогенов в организме не превышало предельно допустимых уровней, при этом сообща они представляли серьезную угрозу.

Внутриутробное воздействие фталатов, которое влияет на развитие нервной системы детей, особенно тревожит: более десятка работ показали, что воздействие фталатов на мать во время беременности может ухудшить развитие мозга ребенка и увеличить риск нарушений обучения, а также внимания и поведения. В 2014 году ученые из Колумбийского университета заявили, что высокий уровень фталатов в организме беременных может влиять на IQ будущих детей. В исследовании участвовали 328 жительниц Нью-Йорка, у которых перед родами оценили содержание продуктов распада фталатов в моче. Через семь лет у их детей измерили уровень интеллектуального развития. По данным исследователей, у матерей с самым высоким уровнем фталатов рождались дети с IQ на 6–7 баллов ниже, чем у участниц с низким уровнем воздействия.

В 2005 году ученые из Университета Рочестера (США) опубликовали результаты своего исследования, в котором приняли участие 85 молодых матерей и их сыновья. Еще во время беременности мочу женщин проверили на метаболиты фталатов, а у мальчиков затем исследовали особенности гениталий. Явных пороков развития или заболеваний ученые не обнаружили, но установили связь между повышенными концентрациями четырех метаболитов фталата у матерей и более коротким AGI (расстояние между анусом и внешними половыми органами).

Вроде бы невелика беда, но у мальчиков с коротким AGI чаще было и неполное опущение яичка, а это уже фактор риска ухудшения качества спермы в будущем. В 2015 году шведские ученые сообщили, что, согласно их исследованию, воздействие диизононилфталата (DINP) может коррелировать с врожденными дефектами половых органов у мальчиков и последующим нарушением репродуктивной функции у взрослых мужчин.

Согласно исследованию ученых из Школы общественного здравоохранения Мичиганского университета, фталаты могут способствовать более высокой заболеваемости диабетом у женщин. Работа опубликована в The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism совсем недавно, в августе 2023 года. Исследователи в течение шести лет наблюдали 1308 американок, у 5 % из них за это время развился диабет. Женщины, которые подвергались воздействию высокого содержания некоторых фталатов, имели на 30–63 % более высокий риск развития диабета.

Все эти исследования не направлены на демонизацию пластиков. С середины XX века, когда полимеры начали широко использоваться, изобретено примерно 140 000 новых химических веществ (среди которых и всевозможные пластиковые добавки), и лишь половина из них проверена на безопасность для человека и окружающей среды. Даже если какие-то опасения ученых окажутся беспочвенными, они помогают сделать материалы безопаснее, а наше потребление – более осознанным.

Маркировка фталатов