Cientistas dos Estados Unidos descobriram que os microplásticos reagem espontaneamente ao entrar em contato com a água e geram moléculas químicas de alta energia. A reação produz radicais livres capazes de agregar proteínas e romper células em testes de laboratório.
O trabalho, conduzido por equipes da Universidade Columbia, em Nova York, e da Universidade da Califórnia em Berkeley (UC Berkeley), demonstra que os fragmentos plásticos possuem atividade físico-química intrínseca, contrariando a premissa industrial de que esses polímeros são materiais inertes. Segundo Naixin Qian, pesquisador de pós-doutorado na Universidade Columbia e primeiro autor do estudo, a pesquisa descobriu que, quando os microplásticos interagem com a água, como acontece na água engarrafada ou quando são absorvidos pela corrente sanguínea, eles geram espontaneamente esses radicais reativos de alta energia.
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Como os microplásticos transformam a água e geram radicais hidroxila
Os polímeros sintéticos são empregados na fabricação de garrafas, embalagens e utensílios cotidianos justamente por sua estabilidade química quando inteiros, mas esse comportamento muda na escala microscópica. Quando o material se degrada pela ação do tempo e se divide em partículas menores que 5 milímetros dimensão máxima que define os microplásticos analisados no trabalho, a proporção de área de superfície exposta cresce de forma expressiva em relação ao volume total do fragmento, criando uma zona de contato que altera o comportamento das moléculas líquidas ao redor.
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O estudo identificou que o choque entre a superfície hidrofóbica (que repele a água) do plástico e o meio líquido impede que as moléculas de água formem suas ligações de hidrogênio habituais. Esse bloqueio provoca alterações eletrostáticas na fronteira entre o sólido e o líquido, gerando por conta própria espécies reativas de oxigênio (conhecidas pela sigla em inglês ROS), especificamente os radicais livres de hidroxila (representados pela fórmula química •OH).
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Wei Min, professor de Química e Engenharia Biomédica na Universidade Columbia e coautor sênior do artigo, explicou que, à medida que o plástico se fragmenta em partículas cada vez menores, sua área de superfície aumenta enormemente. Com isso, os microplásticos mudam a água que os cerca, gerando radicais reativos de alta energia que muito provavelmente contribuem para os danos biológicos observados em animais e potencialmente em humanos como resultado da exposição a microplásticos.
A equipe liderada por Wei Min, por Naixin Qian e pela professora Teresa Head-Gordon, da UC Berkeley e coautora correspondente da pesquisa, submeteu seis tipos de plásticos comerciais comuns a testes em água. Todos produziram radicais hidroxila durante os experimentos: polietileno (PE), polipropileno (PP), poliestireno (PS), policloreto de vinila (PVC), politereftalato de etileno (PET) e polimetilmetacrilato (PMMA, conhecido como acrílico). Entre os seis materiais avaliados, o polietileno e o polipropileno, que possuem as superfícies mais hidrofóbicas do grupo, apresentaram a maior atividade química.
Danos dos microplásticos em células de camundongos e proteínas
Para verificar as consequências biológicas da formação de radicais hidroxila, os cientistas realizaram experimentos de laboratório com estruturas celulares e moléculas orgânicas. O contato com as espécies reativas de oxigênio geradas na superfície de partículas de poliestireno provocou a agregação da lisozima, uma proteína utilizada nos testes. Em outro experimento, a reação química causou a deformação e o rompimento de glóbulos vermelhos retirados de camundongos, resultando no vazamento de hemoglobina.
O professor Wei Min observou que a água compõe aproximadamente de 60% a 70% das células humanas, o que fornece o ambiente líquido necessário para que os fragmentos plásticos mantenham sua atividade química caso entrem no organismo. O trabalho publicado, contudo, não comprova diretamente que a ingestão de microplásticos na água provoque doenças específicas em pessoas. Os efeitos exatos dessa reação química dentro do corpo humano vivo ainda não foram comprovados clinicamente, uma vez que os testes de agregação proteica e destruição celular ocorreram apenas em ambiente controlado de laboratório (in vitro) e com células de roedores.
Publicação do estudo sobre microplásticos na revista Nature e ficha técnica
As conclusões foram apresentadas no artigo científico intitulado “Intrinsic physicochemical activity at microplastic–water interfaces” (Atividade físico-química intrínseca nas interfaces microplástico-água, em tradução livre). Os dados editoriais e laboratoriais da pesquisa reúnem as seguintes especificações:
- Publicação online: quarta-feira, 14 de outubro de 2026, às 17h (horário da Europa Central, CEST), na revista científica Nature.
- Edição impressa: quinta-feira, 15 de outubro de 2026, no volume 658, edição 8136, páginas 650 a 657 da revista Nature.
- Instituições responsáveis: Universidade Columbia (Nova York) e Universidade da Califórnia em Berkeley (Califórnia), nos Estados Unidos.
- Liderança científica: Wei Min (Universidade Columbia), Teresa Head-Gordon (UC Berkeley) e Naixin Qian (Universidade Columbia).
Limitação sobre nanoplásticos e histórico de 240 mil fragmentos na água
A descoberta dá sequência a investigações anteriores do mesmo grupo na Universidade Columbia sobre a contaminação de bebidas comerciais. Em 2024, o laboratório chefiado pelo professor Wei Min desenvolveu uma tecnologia de microscopia a laser e identificou que um único litro de água engarrafada continha, em média, 240.000 fragmentos plásticos detectáveis. Na esfera governamental dos Estados Unidos, o tema entrou na agenda regulatória em 2 de abril de 2026, quando o secretário de Saúde e Serviços Humanos, Robert F. Kennedy Jr., e o administrador da Agência de Proteção Ambiental (EPA, o órgão federal de meio ambiente do país), Lee Zeldin, classificaram os microplásticos e os produtos farmacêuticos como ameaças prioritárias na água potável norte-americana.
Pesquisadores independentes ouvidos pelo Science Media Centre (SMC, organização que colhe análises da comunidade científica sobre estudos recém-publicados), entre eles Olga Pantos, líder científica da instituição PHF Science, na Nova Zelândia, e June-Woo Park, pesquisador principal do Centro de Pesquisa sobre Segurança Ambiental do Instituto Coreano de Toxicologia, analisaram os resultados divulgados na quarta-feira (14). Park destacou que pesquisas prévias já associavam o excesso de espécies reativas de oxigênio à toxicidade do plástico em tecidos vivos, mas faltava demonstrar a origem exata dessas substâncias.
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“Este estudo é relevante porque fornece evidências científicas sobre o mecanismo pelo qual os microplásticos geram espécies reativas de oxigênio”, afirmou June-Woo Park em comentário distribuído pelo SMC. O toxicologista considerou os dados sólidos para comprovar a geração de radicais livres em ambientes aquáticos, mas apontou uma limitação técnica no escopo do trabalho: os testes se concentraram nos microplásticos e não avaliaram diretamente os nanoplásticos, partículas ainda menores que despertam preocupação ambiental pela facilidade de atravessar barreiras biológicas e interagir com organismos vivos.
Segundo a avaliação de Park, a confirmação desse mecanismo químico na interface com a água servirá de base para novas medições de risco toxicológico e para a elaboração de políticas públicas de controle da poluição plástica.
