Του Benjamin Elling, Επίκουρου Καθηγητή Χημειας, Wesleyan University. Πηγή: The Conversation.
Η δισφαινόλη Α ή BPA, είναι μια χημική ουσία που χρησιμοποιείται ευρέως για την κατασκευή σκληρών, διαφανών πλαστικών. Είναι ένας ενδοκρινικός διαταράκτης που έχει συνδεθεί με πολλές αρνητικές επιπτώσεις στην υγεία, συμπεριλαμβανομένων των καρδιαγγειακών παθήσεων και του διαβήτη. Το 2013, η κυβέρνηση των ΗΠΑ απαγόρευσε τη χρήση του σε βρεφικά προϊόντα που έρχονται σε επαφή με τρόφιμα, όπως μπουκάλια ή συσκευασίες γάλακτος για βρέφη.
Εκείνη την εποχή, η Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων των ΗΠΑ (FDA) κατέληξε στο συμπέρασμα ότι ως ένα σημείο η έκθεση ήταν ασφαλής για τους ενήλικες. Αλλά άλλοι υγειονομικοί φορείς, συμπεριλαμβανομένης της Ευρωπαϊκής Αρχής για την Ασφάλεια των Τροφίμων, κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι τα επίπεδα BPA που ο FDA θεωρεί ασφαλή μπορεί να έχουν δυσμενείς επιπτώσεις στην υγεία και για τους ενήλικες.
Στις αρχές Ιουνίου 2022, ο FDA έδειξε ότι επανεξετάζει την ποσότητα έκθεσης σε BPA που θεωρεί ασφαλή για τους ενήλικες, ανακοινώνοντας ότι θα επανεξετάσει τις οδηγίες της σχετικά με τη χρήση της BPA σε πλαστικά που έρχονται σε επαφή με τρόφιμα.
Ως χημικός συνθετικών πολυμερών, σκέφτομαι πολύ πώς να σχεδιάσω νέα πολυμερή, με ιδιαίτερη έμφαση στο πώς να το κάνω με βιώσιμο τρόπο. Είναι φυσικό να αναρωτιόμαστε γιατί οι εταιρείες δεν αντικαθιστούν απλώς την BPA με άλλη χημική ουσία, εάν η υγεία είναι τόσο ανησυχητική. Το μυστικό για το τι κάνει την BPA τόσο αναντικατάστατο συστατικό στα πλαστικά είναι το ίδιο πράγμα που οδηγεί σε κινδύνους για την υγεία –η χημική δομή του μορίου.
Η BPA είναι ένα μικρό μόριο που αποτελείται από δύο δακτυλίους άνθρακα με συνδεδεμένο οξυγόνο και υδρογόνο σε κάθε άκρο. Μπορεί να αντιδράσει με άλλα μόρια με βάση τον άνθρακα για να σχηματίσει μακριές αλυσίδες, με τα μόρια της BPA να είναι δεμένα μεταξύ τους με μικρούς χημικούς δεσμούς.
Σχεδόν όλη η BPA που παράγεται στον κόσμο χρησιμοποιείται για την κατασκευή πλαστικών, κυρίως ενός συγκεκριμένου τύπου που ονομάζεται πολυανθρακικό. Τα πολυανθρακικά υλικά που προέρχονται από την BPA είναι διαφανή, απίστευτα ισχυρά, ελαφριά και δεν αρχίζουν να λιώνουν ή να χάνουν τη δομική τους ακεραιότητα μέχρι να φτάσουν σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες. Αυτές οι ιδιότητες καθιστούν τα πολυανθρακικά εξαιρετικά κατάλληλα για χρήση σε οτιδήποτε, από τους φακούς των γυαλιών μέχρι τα μπουκάλια νερού.
Στη χημεία, η δομή σημαίνει τα πάντα. Οι λόγοι που διαφορετικά υλικά έχουν διαφορετικές ιδιότητες οφείλονται στη χημική τους δομή. Τα πολυμερή BPA είναι άκαμπτα επειδή οι δακτύλιοι άνθρακα στα μόρια BPA είναι οι ίδιοι άκαμπτοι. Συγκρίνετε αυτό με το πολυαιθυλένιο, το λεπτό, εύκαμπτο υλικό που χρησιμοποιείται για την κατασκευή πλαστικών σακουλών. Οι μακριές αλυσίδες επαναλαμβανόμενων μορίων που συνθέτουν το πολυαιθυλένιο είναι πολύ εύκαμπτες. Έτσι, τα πλαστικά που παράγουν είναι επίσης πολύ εύκαμπτα.
Όταν κατασκευάζονται πλαστικά από BPA, σχεδόν όλα τα μεμονωμένα μόρια της BPA συνδέονται χημικά με το πλαστικό. Έτσι, το μεγαλύτερο μέρος της BPA που ξεπλένεται από τα δοχεία τροφίμων ή τα μπουκάλια νερού προκύπτει από την αργή διάσπαση του πλαστικού. Όταν τα πολυανθρακικά BPA εκτίθενται σε νερό και θερμότητα -ας πούμε, όταν βάζετε ένα πλαστικό μπουκάλι στο πλυντήριο πιάτων σας- οι χημικοί δεσμοί που συνδέουν αυτά τα μόρια BPA μπορούν να διασπαστούν σε μια διαδικασία γνωστή ως υδρόλυση. Λόγω της μοναδικής δομής του, τα πολυανθρακικά BPA είναι γενικά πιο ευαίσθητα στην υδρόλυση από τα πλαστικά όπως το πολυαιθυλένιο. Η υδρόλυση διασπά το πλαστικό σε χημικό επίπεδο και αυτό απελευθερώνει μια μικρή ποσότητα μορίων BPA στο περιβάλλον.
Σε μια μελέτη, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η διαδικασία πλύσης ενός μπουκαλιού από πολυανθρακική έκπλυση αφήνει 0,2 έως 0,3 mg BPA σε κάθε λίτρο νερού. Για το πλαίσιο, αυτό είναι εκατοντάδες φορές λιγότερο συγκεντρωμένο από τα επίπεδα ασβεστίου και νατρίου στο πόσιμο νερό.
Η BPA είναι ένας ενδοκρινικός διαταράκτης, που σημαίνει ότι διαταράσσει τον τρόπο λειτουργίας των ορμονών στο σώμα. Δεδομένων των αρνητικών επιπτώσεων στην υγεία από την κατανάλωση BPA και του γεγονότος ότι διασπάται όταν εκτίθεται στο νερό, οι χημικοί αναζητούν ένα υλικό αντικατάστασης εδώ και χρόνια. Μια σημαντική ανησυχία για το σχεδιασμό νέων πλαστικών είναι ότι η αντικατάσταση της BPA με ένα άλλο μόριο μπορεί να μην απαλλαγεί από τις αρνητικές επιπτώσεις στην υγεία. Όπως η χημική δομή της BPA καθορίζει τις ιδιότητες του υλικού, η δομή είναι επίσης αυτή που πυροδοτεί τις αρνητικές βιολογικές επιδράσεις. Οι ενδοκρινικοί διαταράκτες όπως η BPA, λόγω της παρόμοιας δομής τους με τις φυσικές ορμόνες, μπορούν να συνδεθούν και να ενεργοποιήσουν τους ενδοκρινικούς υποδοχείς. Η έρευνα έχει δείξει ότι δομικά παρόμοια χημικά υποκατάστατα, όπως η δισφαινόλη F, έχουν παρόμοια αποτελέσματα στην υγεία με την BPA.
Δεν είναι επίσης εύκολο να ανταλλάξετε ένα νέο μόριο που έχει διαφορετική χημική δομή, επειδή το πλαστικό θα χάσει τότε τα επιθυμητά χαρακτηριστικά των πολυανθρακικών BPA. Υπάρχουν όμως κάποια πολλά υποσχόμενη νέα έρευνα. Ένα μονοπάτι της έρευνας επικεντρώνεται στην παραγωγή πολυανθρακικών με την αντίδραση άκαμπτων μορίων βιολογικής βάσης με αέριο διοξείδιο του άνθρακα.
Τα πολυανθρακικά είναι ένα πανταχού παρόν μέρος της σύγχρονης ζωής. Καθώς οι ερευνητές αναπτύσσουν νέα υλικά, είναι σημαντικό να λαμβάνονται υπόψη όχι μόνο οι κίνδυνοι για την υγεία –όπως κάνει η EPA με την BPA– αλλά και οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις.
