A ilustração da foto mostra as moléculas GenX, os círculos vermelho e verde, sobrepostos a um fluxo. a interação entre o GenX e a água leva à formação de micelas, que ocorrem em maiores concentrações próximas a superfícies, como os seixos do córrego. Crédito:Universidade de Buffalo
No outono passado, a Agência de Proteção Ambiental dos EUA informou que os produtos químicos GenX eram mais tóxicos do que os "produtos químicos eternos" que foram desenvolvidos para substituir.
Agora, um novo estudo liderado pela Universidade de Buffalo examina o que acontece quando o GenX – produtos químicos usados em embalagens de alimentos, revestimentos antiaderentes e outros produtos – interage com a água.
Publicado no
Journal of Hazardous Materials , a pesquisa revela como as moléculas de GenX e água se misturam para formar estruturas complexas chamadas micelas.
O trabalho se baseia em um crescente corpo de evidências científicas sugerindo que o GenX e seus derivados, que foram encontrados na água potável na Carolina do Norte e em outros lugares, podem representar riscos à saúde semelhantes ou piores do que outros produtos químicos eternos.
"Até onde sabemos, este é o primeiro estudo a relatar micelas GenX", diz o principal autor Paschalis Alexandridis, Ph.D., UB Distinguished Professor no Departamento de Engenharia Química e Biológica. “É um passo importante para entender melhor o que acontece com esses produtos químicos quando são liberados no meio ambiente”.
GenX recebeu o nome de uma tecnologia de processamento desenvolvida pela DuPont em 2009. É membro de um grande grupo de compostos químicos sintéticos conhecidos como substâncias per e polifluoroalquil (PFAS).
Os PFAS são tão resistentes à quebra que são comumente chamados de produtos químicos para sempre. Eles surgiram como uma grande preocupação devido à sua persistência no meio ambiente e seus efeitos adversos na saúde humana e na vida selvagem.
"Muitos dos PFAS mais notórios foram banidos", diz Alexandridis. "A indústria desenvolveu substitutos, supostamente mais seguros e sustentáveis. No entanto, esse pode não ser o caso, como sugerem as descobertas da EPA".
GenX é uma molécula de surfactante que compreende segmentos que são solúveis em água e segmentos que não são. Essa natureza dupla leva várias moléculas GenX a se automontarem em micelas e também a adsorver em superfícies e se ligar a outros compostos, como proteínas.
O estudo, realizado em colaboração com a Universidade de Utah, mostra em resolução no nível do átomo – em outras palavras, incrivelmente detalhado – a formação e a estrutura das micelas GenX.
As micelas são relevantes para o impacto que os surfactantes PFAS, como o GenX, têm no meio ambiente e na saúde humana, diz Alexandridis.
"Os PFAS são normalmente encontrados na água e no sangue em concentrações muito baixas, mas tendem a se associar e se acumular em interfaces e superfícies", diz ele. "Isso é desejável quando queremos sequestrar PFAS usando materiais adsorventes. Mas não é desejável quando PFAS se liga a proteínas no sangue ou a membranas celulares. Portanto, é importante entender e controlar a associação de PFAS".
Além de melhorar a compreensão da comunidade científica sobre o GenX, o estudo é importante, diz Alexandridis, porque estabelece uma metodologia para prever computacionalmente como outros PFAS menos conhecidos se comportam em situações semelhantes. O estudo usa uma variedade de técnicas experimentais, como tensão superficial, fluorescência, viscosidade, espalhamento de nêutrons de pequeno ângulo (SANS) e simulações de dinâmica molecular (MD).
Alexandridis observa que "devemos investir tempo e recursos para examinar esses produtos químicos antes de introduzi-los em produtos e no meio ambiente, onde os seres humanos e a vida selvagem estão expostos a eles".