Biokemijski pogled na mikroplastiko okrog nas – intervju z Anjo Bubik

Avtor Ing. Žaneta Milošová (Havírová), Anja Bubik, PhD

Predstavitev

Anja: Sem Anja Bubik, Ph.D. in prihajam iz Fakultete za varstvo okolja iz Velenja. Že od malega me je zanimalo, kaj se dogaja v našem telesu, zakaj se zastrupimo, zakaj lahko zbolimo. Zato sem se tudi odločila za dodiplomski študij biokemije ter nato doktorski študij Biomedicine, področje biokemije in molekularne biologije.

Moja zanimanja na strokovnem področju so še vedno precej podobna tistim iz otroških sanjarjenj – predvsem me zanimajo molekularni mehanizmi razvoja bolezni in potencialni toksični vplivi različnih snovi, naravnih in sintetičnih, na ljudi in okolje.

Sicer pa se že celo življenje ukvarjam s športom, skoraj 15 let sem igrala rokomet, zanimata me tudi ples in tek. Iz športa sem v življenje prenesla predvsem red in disciplino, zanesljivost in vztrajnost, kar pa je na raziskovalnem področju res zelo pomembno. Sem timski človek, rada delim svoja znanja in izkušnje, zato mi je delo s študenti, predvsem v laboratoriju in na kakšnih projektnih vprašanjih resnično velik izziv.

Ja, kar se pa tiče kozmetike. Sem zagovornica kakovostnega minimalizma – kar pomeni, manj je več, in uporabim tisto, v kar sem tudi strokovno prepričana.

Kaj je vaša služba? S čim se ukvarjate?

Anja: Na fakulteti opravljam delo predavateljice in asistentke na področju Okolja in zdravja. Sodelujem pri izvedbi osnovnih temeljnih predmetov, pa tudi bolj specifičnih kot so Ekotoksikologija, Molekularna ekologija v naravovarstvu, Kemija onesnažil in Čiščenje odpadnih vod.

Sodelujem tudi v različnih projektih na šoli, trenutno najbolj aktivni na dveh Erasmus+ projektih eden naslavlja problematiko odgovorne in premišljene izbire kozmetičnih izdelkov, drugi pa široko področje mikroplastike – enega novodobnejših (tudi okoljskih) vprašanj ali pa lahko rečemo tudi izzivov.

Vodim in skrbim za razvoj študijskega laboratorija, kjer želimo študentom ponuditi čim več praktičnih izkušenj, hkrati pa se trudimo laboratorij razvijati tudi v raziskovalno smer. Npr. letos bomo posodobili opremo in metodologije za zaznavanje in identifikacijo mikroplastike v različnih vzorcih.

Na šoli se trudimo sodelovati tudi z lokalnim okoljem, zato sodelujemo na številnih družbenih dogodkih, organiziramo poletno šolo, naravoslovne dneve, pripravljamo predavanja za različne ciljne skupine…

Ali vaša profesionalna znanja vplivajo tudi na odločitve v vašem vsakdanu? (npr. se izogibate hrani, kozmetiki in drugim izdelkom vsebnostjo potencialno nevarnih kemikalij)

Anja: Sigurno. Ena od najbolj izrazitih stvari, ki jih izvajam v zadnjih letih je npr. branje deklaracij kozmetičnih izdelkov glede vsebnosti mikroplastike. Če pa gledam širše sem pa zelo pozorna na izvor izdelka. Če je možno, izberem slovenske proizvajalce, ali vsaj proizvajalce iz področja EU. Iščem izdelke, ki generirajo čim manj odpadkov…

Zakaj je plastika v današnjem svetu tako popularna? Ali si sploh lahko predstavljamo življenje brez nje? (verjetno težko…)

Anja: Izum plastike na osnovi sintetičnih polimerov v začetku 20.st (leta 1907) za vedno spremenil življenje in si ga praktično brez nje ne znamo več predstavljati. Plastika je en izmed najbolj vsestranski materialov, ki so jih kdaj koli izdelali – je poceni, lahek, močen in upogljiv material – kar ima za posledico praktično neomejeno število možnih aplikacij. Ker je plastika tako razširjena, nekateri znanstveniki sodobnost imenujejo plasticen, oceane pa tudi plastična juha.

Kaj je mikroplastika in kje jo lahko najdemo?

Anja: Mikroplastika po definiciji Evropske agencije za kemikalije (ECHA) predstavlja majhne, trdne polimerne, v vodi netopne delce velikosti manj kot 5 mm.

Najdemo jo praktično lahko že na vsakem koraku. Kar pomeni, da je lahko mikroplastika surovina za proizvodnjo večjih izdelkov (npr. vlakna, granule…), mikroplastika nastaja pri rabi, uporabi, drgnjenju izdelkov in pa seveda nastane, ko izdelek postane odpadek in se pod različnimi vplivi preperi, razpade…

Kaj vas je pritegnilo k raziskovanju mikroplastike v kozmetiki in izdelkih za osebno nego?

Anja: Moje udejstvovanje na tem področju se začelo leta 2016, ko sem bila z dela odsotna zaradi rojstva drugega otroka, in sem po vzpodbudah prijateljice pričela s »tolmačenjem« deklaracij raznih izdelkov. Seveda, predvsem za otroke. In iz te prošnje je ideja iz kavča prešla v službo, kjer sva nato leta 2018 z našo diplomantko naredili prvo večjo analizo – in sicer vsebnost sintetičnih polimerov, mikrokroglic v zobnih pastah v Sloveniji.

In potem se je zgodba sama odvila naprej, saj so se mi zastavljala nova in nova vprašanja…npr. kaj je PMMA, kaj je PEG, zakaj toliko različnih kemijskih oblik PEGov, kaj so njihove funkcije, kako se to obnaša v stiku s kožo, kaj v okolju, se kemikalije razgradijo, zakaj so nekateri polimeri bolj pod drobnogledom, drugi manj…. In tako smo v letu 2021 prišli do dveh takšnih projektov…. Ki imajo ne samo okoljski, ampak tudi velik družbeni prispevek.

Ali lahko najdemo mikroplastiko v kozmetičnih izdelkih in izdelkih za osebno nego, v otroških produktih, v čistilnih produktih? Kakšno funkcijo pa imajo ti delci v izdelkih?

Anja: Mikroplastika je lahko v kozmetičnih izdelkih prisotna v pravilnih kroglicah – imenovanih mikrokroglice. Te se lahko uporabljajo za proizvodnjo mil, šamponov, deodorantov, zobnih past, krem ​​proti gubam, vlažilcev, krema za britje, losjon za sončenje, maske za obraz, šminka, senčila za oči, otroška peneča kopel, itd.

Mikrokroglice najpogosteje opravljajo funkcije drgnjenja, čiščenja in pilinga – govorimo abrazivnem učinku. Kaj to pomeni? Abrazivni material zaradi svoje trdote brusi, obrablja mehkejše snovi, npr. odstranjevanje odmrle kože. NPR: Po podatkih piling za obraz vsebuje več kot 300.000 mikrokroglic.

Lahko pa MP deluje tudi kot vezavno sredstvo, regulator viskoznosti, emulgatorji, antistatično sredstvo (npr. nega las), sredstvo za zgoščevanje, povečanje volumna, kot polnilo, za tvorbo/oblikovanje filma, površinskega premaza, izboljšanje kemijske in mehanske odpornost, nadzorovano sproščanje aktivnih sestavin. 

Iz vidika žensk je pomembno izpostaviti estetsko funkcijo –torej vizualni efekti dekorativne kozmetike (npr. pudri, barvila,…) – barvna MP v ličilih, strukturni učinki barv, povečan sijaj barv, bleščice, senčenje, učinek „optičnega zamegljevanja“ (npr. gube).

Zakaj je mikroplastika v kozmetiki in drugih izdelkih problematična?

Anja: Ena ključnih lastnosti plastike je ta, da je praktično nerazgradljiva. Enostavno to pomeni, ko pride v okolje, se tam kopiči. Zaradi svoje majhnosti lahko prehaja skozi različne bariere, naravne ali umetne, hkrati pa ima tudi zelo veliko vezavno površino. Danes lahko zasledimo raziskave, ki nakazujejo, da je lahko mikroplastika tudi vektor – prenašalec okoljskih onesnažil.

Dejanske oceno ravni vplivov mikroplastike ni mogoče oceniti ker je količina plastičnih komponent, ki se po vsem svetu uporabljajo v formulacijah kozmetike in izdelkov za osebno nego javno nedostopna, lahko se tudi razlikuje. Ocena IUCN (Mednarodna zveza za ohranjanje narave in naravnih virov), pa je da kozmetika in izdelki za osebno nego prispevajo 2% primarne mikroplastike v oceanih (v primerjavi z sintetičnimi tekstilnimi vlakni in gumenimi delci, ki vsak predstavlja več kot 30%).

Narašča tudi globalna zaskrbljenost zaradi učinkov mikroplastike v morskih kot tudi v sladkovodnih ekosistemih. Predvsem zaradi majhnosti mikroplastike, ki so tako biološko razpoložljive za organizme v celotni morski prehranjevalni mreži. – To pomeni, da je MP zaradi svoje majhnosti z zaužitjem potencialno biološko razpoložljiva širokemu spektru organizmov. Raziskave so tudi že pokazale, da mikroplastika negativno vpliva na zdravje različnih morskih organizmov. Možnosti prenosa po prehranjevalni verigi ter tudi biomagnifikaciji toksinov v mikrokroglicah, lahko neposredno povzroči toksičnost pri ljudeh z morskimi sadeži.

Ali obstajajo kakšne okolju prijaznejše alternative mikroplastičnim komponentam v kozmetiki?

Anja: Seveda, danes poznamo, pa tudi uporabljamo že veliko naravnih alternativ – zdrobljene orehove ali mandljeve lupine, oves, sladkor, jojobina ali makova semena, voski (čebelji vosek, vosek riževih otrobov, vosek jojobe), morske alge; naravni silicijev dioksid (kremen); glina.

Kako stroga pa je zakonodaja na področju mikroplastike v kozmetiki in izdelkih za osebno nego?

Anja: Na ravni EU se zakonodaja glede namensko dodane mikroplastike v različnih izdelkih v zadnjih letih pospešeno izoblikuje.

Zakonodaja pa ni omejena samo na izdelke za osebno nego in kozmetiko, ampak se MP namerno dodaja tudi v številne druge izdelke, vključno z gnojili, fitofarmacevtskimi sredstvi, gospodinjskimi in industrijskimi detergenti, čistili, barvami … Mikroplastika se uporablja tudi kot polnilni material za športna igrišča iz umetne trave.

V letu 2019 je Evropska agencija za kemikalije (ECHA) na zahtevo Evropske komisije podala predlog omejitve uporabe namerno dodane mikroplastike delcev v potrošniške ali profesionalne izdelke. Ocenili so, da lahko ta omejitev bistveno zmanjša vnos količine mikroplastike v okolje, kar ima kasneje pozitiven učinek tudi na ekosisteme in zdravje ljudi. Ta predlog naj bi v 20 letih po uvedbi preprečil izpust 500.000 ton mikroplastike.

Omejitve na ravni EU naj bi sprejeli do konca letošnjega leta (2022). Več držav članic EU je zaradi pomislekov glede okolja in zdravja ljudi sicer že sprejelo ali predlagalo nacionalne prepovedi namerne uporabe mikroplastike v potrošniških izdelkih (npr. Nizozemska, Švedska, Irska, Italija, Francija). Prepovedi se nanašajo predvsem na uporabo mikrokroglic v kozmetiki, ki sicer delujejo kot abrazivno in čistilno sredstvo, ki se po uporabi izperejo v odtok.

Združenja Cosmetics Europe, evropskega trgovinskega združenja za kozmetiko in osebno nego, je že leta 2015 svojim članom priporočila, naj opustijo uporabo mikrokroglic za čiščenje in piling v kozmetičnih izdelkih za izpiranje in osebno nego. Danes lahko v celoti cenimo rezultate tega priporočila. 97,6-odstotno zmanjšanje močno potrjuje učinkovitost prostovoljne pobude naše industrije.

Če se zdaj pa omejimo samo na izdelke za osebno nego in kozmetiko v novem predlogu omejitev…

V zadnjem predlogu omejitev je zapisano, da se bodo mikrokroglice ob sprejetju dokumenta prepovedale v izdelkih, ki se izpirajo („rinse-off“), saj so zanje priporočila že več let znana in menijo, da prehodnega obdobja ne potrebujejo. Medtem ko pa za „leave-on“ izdelke, ki k okoljskih problematiki ne prispevajo toliko, predpisujejo 6-letno tranzicijsko obdobje, ko imajo proizvajalci možnost spremembe (https://ec.europa.eu/transparency/comitology-register/screen/documents/083921/1/consult?lang=en).

Ko govorimo o polimernih materialih in kozmetiko, je potrebno poudariti, da so ti materiali prisotni v embalažah, kajne? Zakaj je vidik plastične embalaže pomemben tudi iz vidika mikroplastike?

Anja: Če pogledamo malo zgodovino, razvoj, obseg uporabe plastike… Po podatkih združenja PlasticsEurope, največ (to je okrog 40%) plastike proizvedemo za embalažo, hkrati pa tudi vsaj polovico proizvedene plastike uporabimo za izdelke za enkratno uporabo – torej izdelek hitro postane odpadek. Zakaj je to pomembno iz vidika mikroplastike… kopičenje plastike, sploh če gre za nekontrolirana odlagališča pomeni s časoma razpad, preperevanje…materiala in posledično nastanek/sproščanje sekundarne MP v okolje. 

Po drugi strani se pa moramo zavedati, da smo napredovali tudi v postopkih recikliranja. Namreč, skupino plastičnih materialov, to so termoplasti, ki jih lahko recikliramo, uporabljamo v več kot 80% plastičnih izdelkov, kar pomeni, da so možnosti ponovne uporabe resnično dobre.

Obstaja znano mobilna aplikacija Beat the microbead, ki lahko potrošnikom pomaga pri izbiri različnih izdelkov in opozarja na prisotnost mikroplastike…. Ampak vseeno… Kako lahko povprečen uporabnik ugotovi, ali želeni izdelek vsebuje mikroplastiko?

Anja: Ja, kampanjo Beat the Microbead, ki deluje pod okriljem fundacije Plastic Soup Foundation dobro poznam. Gre za mednarodno pobudo, ki se zavzema za odstranitev plastike iz kozmetike in deluje že cca 10 let. Njihova podatkovna baza je zelo strokovna in ažurirana, v skladu z vsemi predlogi dejstvi EU zakonodaje – kar pomeni, da je tudi zanesljiva. 

V letu 2021 smo s študenti spremljali dinamiko novih izdelkov na platformi – in ugotovili, da se je v povprečju št vnesenih izdelkov v 3-mesečnih obdobjih povišalo za 10%.

Povprečen uporabnik ima tako več možnosti – vse pa so povezane z branjem deklaracij. Lahko uporabnik uporabljan ali željen izdelek poišče v spleti bazi, lahko pregleda deklaracijo in osnovne sestavine primerja s tistimi v bazi; lahko pa se tudi uporabi mobilna aplikacija, ki omogoča skeniranje izdelka.

Se mi zdi, da je danes že precej možnosti, kako se glede plastike v kozmetiki ozavestiti.

Kaj so pa PEG-i? Ali so tudi definirani kot mikroplastika? Se kako razlikujejo od drugih sintetičnih polimerov? (PEGe pogost prepoznamo na embalaži/deklaraciji izdelkov, npr PEG-8 gliceril laurat, PEG 400, poligliceril-2-PEG-4 stearat, PEG-100 stearat, E1521 ali PPG-6 itd., proizvajalci jih uporabljajo povsod. – v prehranski industriji, kozmetiki, najdemo jih celo v cepivih)

Anja: PEG je kratica za polietilen glikol – je sintetični polimeri, ki pa zaradi zaradi njihove topnosti v vodi ne ustrezajo kriteriju definicije mikroplastike in so skupaj še z nekaterimi kemijskimi oblikami izključeni iz predlaganih omejitev pri uporabi mikroplastike v kozmetiki. Razlog: nimajo enake dolgotrajne obstojnosti in zato ne prispevajo k ugotovljenemu tveganju. Uporablja se v farmacevtski in kozmetični industriji, najdemo ga lahko v embalaži, v tekstilu…

PEG se v imenih razlikujejo predvsem v tem, iz koliko osnovnih enot je polimer sestavljen oz glede na molekulsko maso (številka za imenom PEG). Tisti PEGi z nizko molekulsko maso so večinoma brezbarvne tekočine, tisti z višjimi pa voskaste trdnine ali trdnine. Poznamo tudi druge, bolj kompleksne kemijske oblike PEGov – etre in estre maščobnih kislin (oleati, laurati, dilaurati, stearati, distearati).

Te spojine se uporabljajo v najrazličnejših kozmetičnih aplikacijah zaradi svoje topnosti in viskoznosti ter zaradi nizke toksičnosti. Ker je veliko PEGov hidrofilnih, se ugodno uporabljajo kot pospeševalci penetracije, zlasti v lokalnih dermatoloških pripravkih.

Ali obstajajo kakšne raziskave, ki bi so potrdile škodljiv vpliv PEG-ov na naše zdravje in/ali okolje? Kakšen je lahko njihov vpliv na ljudi in okolje?

Anja: PEGi in njhovi derivati na splošno urejeni kot varni za uporabo v kozmetiki, s pogoji, da je treba nečistoče in stranske proizvode, kot so etilen oksid in 1,4-dioksan, ki so znani rakotvorni materiali, odstraniti, preden jih uporabimo v kozmetičnem izdelku.

Te spojine se uporabljajo v najrazličnejših kozmetičnih aplikacijah zaradi svoje topnosti in viskoznosti ter zaradi nizke toksičnosti. Povzročajo malo ali nič draženja oči ali kože in imajo izjemno nizko akutno in kronično toksičnost.

Težko prodrejo skozi nepoškodovano kožo in glede na široko uporabo pripravkov, ki vsebujejo PEG in derivate PEG, je bilo objavljenih le nekaj poročil o primerih preobčutljivostnih reakcij, ki so v glavnem vključevale bolnike z izpostavljenostjo PEG v zdravilih ali po izpostavljenosti poškodovanih ali kroničnih vneto kožo. Na zdravi koži je preobčutljivost teh spojin zanemarljiva.

Na podlagi razpoložljivih podatkov sklepajo, da so PEG s širokim razponom molekulske mase (200 do več kot 10.000), njihovi etri (laureti, ceteti, ceteareti, steareti in oleti) in estri maščobnih kislin (laurati, dilaurati, stearati, distearati) varni za uporabo v kozmetiki.

A vseeno za vse kemijske formulacije vsi podatki niso dostopni (npr. PEG sorbitan/sorbitol estri maščobnih kislin, PEG sorbitan čebelji vosek in PEG sojini steroli), niso znani, zato je previdnost uporabe smiselna. Prav tako pa je potrebno biti pazljiv, da PEGov v vseh formulacijah na poškodovani koži ne uporabljamo.

Ali lahko proizvajalci nadomestijo plastične sestavine z “naravnimi” kot je npr. Cera alba (čebelji vosek), ali z vegansko alternativo emulgatorja – katearil olivata/sorbitan olivata iz oljčnega olja?

Anja: Seveda lahko. Je pa to seveda veliko odvisno od proizvajalca, saj mora v takem primeru samemu razvoju izdelka, raziskovanju, testiranju nameniti več časa in sredstev. Ob priporočilu umika mikrokroglic, so proizvajalci usmerili razvoj v to smer. Poznamo pa že veliko uspešnih zgodb, med katerimi se največkrat zasledi orehova lupina.

Ali je možno, da mikroplastiko kljub omejitvam/prepovezim še vedno najdemo v kozmetičnih izdelkih? (kateri zakoni obravnavajo prepovedi, ali obstajajo kakšne izjeme)

Anja: Omejitve uporabe MP so zaenkrat vezane na posamezne države, so pa omejitve vezane na proizvodnjo, uvoz in/ali prodajo izdelkov, največkrat »rinse-off«. Zato je zelo pomemben izvor produkta, ki ga uporabimo, pa mogoče tudi koliko je star – -saj veste, včasih uporabniki hranijo nekatere produkte tudi več let. Zakaj? Smernice glede varne uporabe izdelkov se lahko z leti spreminjajo.

Nekatere raziskave omenjajo možnost razgradnje mikroplastike z mikroorganizmi. Je to sploh možno? Ali mislite, da se bodo v prihodnosti, čez 20 let, stvari spremenile na slabše ali na bolje?

Anja: V okolju poznamo več fizikalno-kemijskih procesov razpada plastike – hidroliza, fotodegradacija (razgradnja pod vplivom svetlobe, UV-sevanja), termoksidacija (visoke T, UV-sevanje), razgradnja z ozonom (preko tvorbe reaktivnih kisikovih spojin), mehansko-kemijska razgradnja (mehanski stres in UZ sevanje) in biorazgradnja. Biorazgradljivo pomeni, da se material z delovanjem mikroorganizmov (in njihovih encimov) razgradi v biopline in biomaso – v našem primeru plastičnih odpadkov v Co2, monomerne komponente in produkte s potencialno dodano vrednostjo

Biološka razgradnja sintetičnih polimerov je izvedljiva v naravnem okolju, lahko traja dolgo časa: od 50 do več kot 100 let. Biorazgradnja je kompleksen proces, močno odvisen od lastnosti plastike – mase, gostote, strukture polimera, aditivov, funkcionalnih skupini…Potem so tu še okoljski faktorji, ki pa vplivajo na razgradnjo– abiotski faktorji so T, pH, vlaga, UV-sevanje., medtem ko so biotski faktorji npr. zunajcelični encimi, hranila, hidrofobnost – topnost v vodi, biološko aktivne površine…

Je pa danes na voljo že veliko laboratorijskih raziskav, kjer so odkrili bakterijske seve, ki so sintetične polimere sposobne razgraditi. Največ raziskave je na PE.

Prihodnost je pa seveda v bioplastiki, ki je tudi biološko razgradljiva – npr. Škrob in pa polilaktična kislina.

Bi želeli dodati še kaj pomembnega/zanimivega?

Anja: Mikroplastika je zelo majhen material, ki je ljudem velikokrat neviden/skrit, a zato ne moremo trditi da ne obstaja, ali da je izzivi toliko manjši.

Authors

  • Ing. Žaneta Milošová (Havírová)

    Počne tisto, kar uživa – dela kot izvršna direktorica podjetja GreenScan. Študirala je na Tehnični univerzi v Ostravi, kjer je magistrirala iz okoljskega inženirstva. Vedno ji je bilo mar za naravo in stvari okoli nje. Rada ima gore, gozdove, živali in sprejema tudi sodobnost. Zato skuša iskati ravnovesje med naravo in sodobnim svetom.

  • Anja Bubik, PhD

    Je zaključila svoj doktorski študij na področju Biokemije in molekularne biologije na Medicinski fakulteti Univerze v Ljubljani. Kot višja predavateljica se na Fakulteti za varstvo okolja ukvarja z različnimi okoljskimi vprašanji povezanimi z zdravjem ljudi. Vodi tudi študijski laboratorij, skrbi za uvajanje novih raziskovalnih in pedagoških metod, sodeluje pri številnih aplikativnih in ozaveščevalnih projektih.

0 komentarjev

Dodaj komentar

Vaš e-naslov ne bo objavljen. * označuje zahtevana polja