研究人员在理解纳米塑料和全氟和多氟烷基物质（PFAS）——通常被称为永恒化学品——如何影响生物分子结构和功能方面取得了显著进展。这些化合物可能会修改存在于人类母乳和婴儿配方奶中的蛋白质，从而可能导致未来的发展挑战。
德克萨斯大学埃尔帕索分校的研究人员在理解纳米塑料和PFAS如何破坏生物分子结构和功能方面取得了重要进展。他们发现，这些化合物可以修改人类母乳和婴儿配方奶中的蛋白质，可能会影响发育过程。
纳米塑料和永恒化学品是广泛分布于环境中的合成物质，各种研究将它们与不良健康影响联系在一起。纳米塑料主要来源于较大塑料物品（如水瓶和食品包装）的降解，而永恒化学品则存在于炊具和纺织品等产品中。
UTEP的研究团队专注于研究这些化合物如何影响三种对人类发展和功能至关重要的蛋白质：乳清蛋白（beta-lactoglobulin）、α-乳清蛋白（alpha-lactalbumin）和肌红蛋白（myoglobin）。他们的研究结果为纳米塑料和PFAS对人类健康的有害影响提供了详细的见解，已在《美国化学学会杂志》和《ACS应用材料与界面》上发表。
“通过了解纳米塑料和永恒化学品破坏细胞功能的分子机制，科学家可以朝着开发更安全的替代品努力，”监督UTEP化学与生物化学系两项研究的皇家化学会教授和会员Mahesh Narayan博士解释道。“这项研究的意义重大。”
Narayan强调，他们的研究揭示了一个值得注意的观察——纳米塑料和PFAS都导致了一个被称为α螺旋的蛋白质区域的完全改变，将其转变为β折叠结构。
“我们惊讶地发现这两种化合物对α螺旋结构有相似的影响，”Narayan表示。“这是一个意想不到的发现。”团队指出，这种变化在淀粉样蛋白中也被观察到，如果这些合成化学物质进入大脑，则可能导致神经退行性后果。
以下是研究中的一些关键发现：
乳蛋白：乳清蛋白（BLG）
BLG是一种存在于羊奶和牛奶中的蛋白质，常被用于婴儿配方奶。它在与视黄醇（维生素A）和脂肪酸结合方面发挥着至关重要的作用，这对婴儿的视觉和大脑发育至关重要。
研究团队发现，暴露于纳米塑料和PFAS会降低BLG与视黄醇和脂肪酸的结合效率。UTEP副教授Lela Vukovic博士建模的这一减少，可能会导致新生儿出现重大的发育问题，研究人员解释道。
值得注意的是，团队首次观察到PFAS与乳蛋白结合，将其转变为这些物质的载体。
人类母乳：α-乳清蛋白
α-乳清蛋白是一种存在于人类母乳中的蛋白质，有助于乳糖的合成，满足婴儿的营养需求。UTEP的研究人员发现，纳米塑料和PFAS破坏了α-乳清蛋白的结构，可能会影响乳糖的生产。团队建议，这种破坏可能导致婴儿出现发育问题，包括免疫力下降和矿物质吸收减少。
氧储存：肌红蛋白
肌红蛋白存在于大多数哺乳动物的血液和肌肉组织中，负责氧的储存。UTEP研究团队观察到，纳米塑料和PFAS损害了肌红蛋白的功能，破坏了其储存氧的能力。这种破坏可能导致呼吸困难和贫血等健康问题。
团队所进行的进一步实验表明，暴露于纳米塑料会影响蠕虫的运动，显示出与与帕拉quat（与帕金森病相关的除草剂）相似的效果。
“这项研究可能对公共健康和环境政策产生重大影响，展示了科学研究在应对全球挑战中的关键作用，”科学学院院长罗伯特·基尔肯博士表示。“我赞扬Narayan博士、Vukovic博士及其团队的开创性研究。他们对理解这些合成材料如何破坏生物分子功能的创新方法，体现了UTEP研究人员定期进行的变革性工作。”
Narayan和他的研究团队计划继续研究其他塑料和PFAS化合物的影响。
