Биологи Томского государственного университета изучают влияние загрязнения микропластиком на окружающую среду и живые системы. Совместно со специалистами Института систематики и экологии животных СО РАН (Новосибирск) они установили, что микрочастицы синтетического материала способны подавлять иммунитет личинок комаров. Это снижает устойчивость кровососущих насекомых к воздействию инсектицидов и патогенов.
В мире производится большое количество различных синтетических полимеров. Самые распространенные – полиэтилентерефталат (PET), полиэтилен высокой плотности (HDPE), поливинилхлорид (PVC), полистирол (PS) и полипропилен (PP). Практически все эти соединения присутствуют в структуре отходов, попадающих в окружающую среду.
– Если сами по себе пластиковые полимеры считаются биохимически инертными, то различные компоненты, такие как термостабилизаторы, антипирены, антиоксиданты, и пластификаторы, например, бисфенол, которые добавляют в пластиковые изделия для придания им дополнительных товарных свойств, представляют более выраженную угрозу, – объясняет заведующая кафедрой зоологии беспозвоночных Биологического института ТГУ Анастасия Симакова. – Эти соединения имеют низкую молекулярную массу и могут проникать в окружающую среду или живые организмы и приводить к негативным последствиям.
Наряду с этим, как отмечает ученый, существует проблема переноса стойких органических соединений, патогенных микроорганизмов и других инфекционных агентов на частицах микропластика в окружающей среде.
Ученые ТГУ совместно с коллегами из ИСиЭЖ СО РАН в лабораторных условиях изучили влияние трех разных типов микропластика, которые наиболее часто производятся человеком – фрагментированных полиэтилена высокой плотности, полипропилена и полистирола, на массу тела, скорость метаморфоза и смертность насекомых. В частности, биологи анализировали, как изменяются врожденные иммунные реакции и активность детоксицирующих ферментов у лабораторной культуры кровососущих комаров Aedes aegypti (комар желтолихорадочный). Этот вид выступает переносчиком трансмиссивных инфекционных, протозойных и гельминтных заболеваний человека и животных.
В чашки Петри с личинками ученые добавляли измельченный микропластик. В результате эксперимента было установлено, что личинки активно поглощают микрочастицы. Дальнейший анализ показал, что добавление в пищу частиц полипропилена не влияет на массу тела комаров на всех стадиях развития, в то время как добавление частиц полиэтилена высокой плотности и полистирола способствует уменьшению массы личинок и увеличению массы взрослых комаров.
– HDPE и PS не оказывают влияния на смертность комаров на всех стадиях развития, но наблюдается тенденция отрицательного влияния полипропилена на выживаемость куколок и взрослых особей, – отмечает Анастасия Симакова. – В целом выживаемость комаров на всех стадиях развития, как в контроле, так в экспериментах, достаточно высокая. При этом мы увидели, что низкие концентрации МП приводят к подавлению иммунитета у личинок комаров. Это проявляется в снижении активности детоксицирующих систем и увеличении протеолитической активности.
В качестве возможной причины биологи рассматривают закупорку кишечника комаров частицами микропластика. Это может сопровождаться микротравмами тканей кишечника, а также изменениями структуры и состава микробиоты. Такие изменения могут в значительной мере сказываться на устойчивости личинок комаров к действию инсектицидов и патогенов. С одной стороны, это будет способствовать большей восприимчивости комаров к отравляющим препаратам, с другой – может приводить к росту заражения насекомых различными паразитарными и инфекционными заболеваниями.
Добавим, что Биологический институт ТГУ – лидер по исследованию загрязнения окружающей среды микропластиком. За последние три года ученые получили большой массив данных по присутствию микропластика в почве, воде, донных отложениях, живых системах. Наряду с этим получена информация об атмосферном переносе синтетических частиц, которые теперь находят повсеместно, включая самые отдаленные и труднодоступные районы, где нет людей. Недавно сотрудники ТГУ получили патент на способ экстракции микропластика из органов рыб, они используют эту методику при оценке загрязнения микропластиком ихтиофауны в крупнейших реках России.