Опасность морепродуктов: почему стандартные тесты на «вечные химикаты» (PFAS) не показывают всей картины

Глобальное загрязнение перфторалкильными веществами (PFAS)сделало рыбу и морепродукты одним из главных путей попадания токсинов ворганизм человека. Долгое время экологические службы оценивали лишь общуюконцентрацию этих «вечных химикатов» в тканях животных, однако масштабныйанализ данных за последние 25 лет показал ошибочность такого подхода. Ученыевыяснили, что токсичность и скорость накопления яда зависят не только от егоколичества, но и от геометрической формы конкретной молекулы.

Слепое пятно экологического мониторинга

Проблема химикатов PFAS заключается в их невероятнойустойчивости. Они десятилетиями не разлагаются в природе, мигрируют по пищевымцепям и в итоге оказываются на нашем столе. Когда лаборатории проверяют рыбу набезопасность, они используют методы хроматографии, которые выдают результат ввиде общей массы загрязнителя. Исследователи из Университета Буффало доказали,что эта методика упускает важнейшую деталь: структурные изомеры.

Дело в том, что молекулы одних и тех же химикатов могутиметь разную пространственную конфигурацию. Они делятся на линейные (вытянутыев ровную цепочку) и разветвленные (имеющие сложную «кустистую» структуру).Стандартные тесты смешивают их в один показатель. Однако в живой природе этидва типа ведут себя совершенно по-разному, и их влияние на здоровье человека иживотных кардинально отличается.

Прямая угроза линейных молекул

Проанализировав сотни проб воды, донных отложений и тканейводных обитателей — от мелкого планктона до акул и белых медведей — ученыеобнаружили пугающую закономерность. Разветвленные формы химикатов относительнобыстро выводятся из организма естественным путем. А вот линейные молекулы PFASобладают высокой склонностью к биоаккумуляции. Они буквально встраиваются вбелки и намертво оседают в печени, почках и крови.

Чем выше животное находится в пищевой цепи, тем больше в немименно линейных, наиболее опасных изомеров. Если в донном осадке или мелкихрачках соотношение форм может быть примерно равным, то в тканях хищных рыб,дельфинов и тюленей доля линейного PFAS часто превышает 90 процентов от общеймассы загрязнения. Организм хищника фильтрует и выводит «ветвистые» молекулы,оставляя внутри себя самую стойкую отраву, которая затем попадает к человеку.Медицинские данные подтверждают, что именно линейные изомеры сильнее всеговлияют на повышение уровня холестерина и вызывают патологии печени.

Как новые технологии меняют правила игры

Долгие годы разделять изомеры при массовых проверках былотехнически сложно и дорого. Обычный масс-спектрометр хорошо определяет массумолекулы, но пасует, когда две молекулы весят одинаково, но имеют разную форму.Сейчас на помощь экологам приходит масс-спектрометрия с циклической ионнойподвижностью.

Этот метод позволяет «прогонять» ионизированные молекулычерез специальный газовый туннель. Линейные и разветвленные молекулысталкиваются с молекулами газа по-разному из-за своей формы, что позволяетразделить их с невероятной точностью. Внедрение подобных технологий в рутинныепроверки качества продуктов питания — это вопрос ближайшего будущего.

Покагосударственные стандарты опираются на оценку «общего количества» PFAS, мывидим лишь верхушку айсберга и не можем достоверно оценить реальный риск отупотребления рыбы, выловленной в промышленных регионах.

Статья подготовлена по материалам научного исследования, опубликованного в журнале Analyst (DOI: 10.1039/d5an01246e).