La ilustración fotográfica muestra las moléculas GenX, los círculos rojo y verde, superpuestos sobre una corriente. la interacción entre GenX y el agua conduce a la formación de micelas, que ocurren en concentraciones más altas cerca de las superficies, como los guijarros de la corriente. Crédito:Universidad de Buffalo
El otoño pasado, la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. informó que los productos químicos GenX eran más tóxicos que los "productos químicos para siempre" que fueron desarrollados para reemplazar.
Ahora, un nuevo estudio dirigido por la Universidad de Buffalo examina lo que sucede cuando GenX (sustancias químicas utilizadas en los envases de alimentos, recubrimientos antiadherentes y otros productos) interactúa con el agua.
Publicado en el Journal of Hazardous Materials , la investigación revela cómo las moléculas de GenX y el agua se entremezclan para formar estructuras complejas llamadas micelas.
El trabajo se basa en un creciente cuerpo de evidencia científica que sugiere que GenX y sus derivados, que se han encontrado en el agua potable en Carolina del Norte y en otros lugares, podrían representar riesgos para la salud similares o peores que otros productos químicos para siempre.
"Hasta donde sabemos, este es el primer estudio que informa sobre las micelas GenX", dice el autor principal Paschalis Alexandridis, Ph.D., Profesor Distinguido de la UB en el Departamento de Ingeniería Química y Biológica. "Es un paso importante hacia una mejor comprensión de lo que sucede con estos productos químicos cuando se liberan en el medio ambiente".
GenX lleva el nombre de una tecnología de procesamiento desarrollada por DuPont en 2009. Es miembro de un gran grupo de compuestos químicos sintéticos conocidos como sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas (PFAS).
Los PFAS son tan resistentes a la descomposición que comúnmente se les conoce como productos químicos para siempre. Se han convertido en una preocupación importante debido a su persistencia en el medio ambiente y sus efectos adversos sobre la salud humana y la vida silvestre.
"Muchos de los PFAS más notorios han sido prohibidos", dice Alexandridis. "La industria ha desarrollado reemplazos, supuestamente más seguros y más sostenibles. Sin embargo, ese puede no ser el caso, como sugieren los hallazgos de la EPA".
GenX es una molécula de surfactante que comprende segmentos que son solubles en agua y segmentos que no lo son. Esta naturaleza dual hace que varias moléculas GenX se autoensamblen en micelas y también se adsorban en superficies y se unan a otros compuestos como proteínas.
El estudio, realizado en colaboración con la Universidad de Utah, muestra en resolución a nivel atómico, en otras palabras, increíblemente detallada, la formación y estructura de las micelas GenX.
Las micelas son relevantes para el impacto que los tensioactivos PFAS, como GenX, tienen en el medio ambiente y la salud humana, dice Alexandridis.
"Los PFAS generalmente se encuentran en el agua y en la sangre en concentraciones muy bajas, pero tienden a asociarse y acumularse en las interfaces y superficies", dice. "Esto es deseable cuando queremos secuestrar PFAS usando materiales adsorbentes. Pero no es deseable cuando PFAS se une a proteínas en la sangre o a las membranas celulares. Por lo tanto, es importante comprender y controlar la asociación de PFAS".
Además de mejorar la comprensión de GenX por parte de la comunidad científica, el estudio es importante, dice Alexandridis, porque establece una metodología para predecir computacionalmente cómo se comportan otros PFAS menos conocidos en situaciones similares. El estudio utiliza una variedad de técnicas experimentales, como tensión superficial, fluorescencia, viscosidad, dispersión de neutrones de ángulo pequeño (SANS) y simulaciones de dinámica molecular (MD).
Alexandridis señala que "Deberíamos invertir el tiempo y los recursos para evaluar dichos productos químicos antes de introducirlos en los productos y el medio ambiente, donde los humanos y la vida silvestre están expuestos a ellos".