L'illustrazione fotografica mostra le molecole GenX, i cerchi rossi e verdi, sovrapposte a un flusso. l'interazione tra GenX e acqua porta alla formazione di micelle, che si verificano a concentrazioni più elevate vicino alle superfici, come i ciottoli del torrente. Credito:Università di Buffalo
Lo scorso autunno, l'Agenzia per la protezione ambientale degli Stati Uniti ha riferito che le sostanze chimiche GenX erano più tossiche delle "sostanze chimiche per sempre" che erano state sviluppate per sostituire.
Ora, un nuovo studio condotto dall'Università di Buffalo esamina cosa succede quando la GenX (sostanze chimiche utilizzate negli imballaggi alimentari, nei rivestimenti antiaderenti e in altri prodotti) interagisce con l'acqua.
Pubblicato nel Journal of Hazardous Materials , la ricerca rivela come le molecole di GenX e l'acqua si mescolino per formare strutture complesse chiamate micelle.
Il lavoro si basa su un numero crescente di prove scientifiche che suggeriscono che la GenX e i suoi derivati, che sono stati trovati nell'acqua potabile nella Carolina del Nord e altrove, potrebbero rappresentare rischi per la salute simili o peggiori rispetto ad altre sostanze chimiche per sempre.
"Per quanto ne sappiamo, questo è il primo studio a riferire sulle micelle GenX", afferma l'autore principale Paschalis Alexandridis, Ph.D., UB Distinguished Professor presso il Dipartimento di ingegneria chimica e biologica. "È un passo importante verso una migliore comprensione di cosa succede a queste sostanze chimiche quando vengono rilasciate nell'ambiente."
GenX prende il nome da una tecnologia di elaborazione sviluppata da DuPont nel 2009. Fa parte di un ampio gruppo di composti chimici sintetici noti come sostanze per- e polifluoroalchiliche (PFAS).
I PFAS sono così resistenti alla rottura che sono comunemente indicati come sostanze chimiche per sempre. Sono emersi come una delle principali preoccupazioni a causa della loro persistenza nell'ambiente e dei loro effetti negativi sulla salute umana e sulla fauna selvatica.
"Molti dei più famigerati PFAS sono stati banditi", afferma Alexandridis. "L'industria ha sviluppato sostituti, ritenuti più sicuri e sostenibili. Tuttavia, potrebbe non essere così, come suggeriscono i risultati dell'EPA".
GenX è una molecola di tensioattivo comprendente segmenti solubili in acqua e segmenti che non lo sono. Questa doppia natura spinge diverse molecole GenX ad autoassemblarsi in micelle e anche ad adsorbire sulle superfici e legarsi ad altri composti come le proteine.
Lo studio, condotto in collaborazione con l'Università dello Utah, mostra con una risoluzione a livello di atomo, in altre parole incredibilmente dettagliata, la formazione e la struttura delle micelle GenX.
Le micelle sono rilevanti per l'impatto che i tensioattivi PFAS, come GenX, hanno sull'ambiente e sulla salute umana, afferma Alexandridis.
"I PFAS si trovano tipicamente nell'acqua e nel sangue a concentrazioni molto basse, ma tendono ad associarsi e ad accumularsi alle interfacce e alle superfici", afferma. "Questo è auspicabile quando vogliamo sequestrare i PFAS utilizzando materiali adsorbenti. Ma non è desiderabile quando i PFAS si legano alle proteine nel sangue o alle membrane cellulari. Quindi, è importante comprendere e controllare l'associazione PFAS".
Oltre a migliorare la comprensione della GenX da parte della comunità scientifica, lo studio è importante, afferma Alexandridis, perché stabilisce una metodologia per prevedere computazionalmente come si comportano altri PFAS meno conosciuti in situazioni simili. Lo studio utilizza una varietà di tecniche sperimentali come la tensione superficiale, la fluorescenza, la viscosità, lo scattering di neutroni a piccolo angolo (SANS) e le simulazioni di dinamica molecolare (MD).
Alexandridis osserva che "dovremmo investire tempo e risorse per selezionare tali sostanze chimiche prima di introdurle nei prodotti e nell'ambiente, dove gli esseri umani e la fauna selvatica sono esposti ad esse".