塑膠不需要加熱刺激，《自然》：接觸水就可能產生自由基

作者 黃 嬿 | 發布日期 2026 年 10 月 15 日 9:09 | 分類 環境科學 查看翻譯

塑膠製品廣泛存在於日常生活，從食品容器、飲水瓶到包裝材料，過去普遍認為塑膠在一般環境下相對穩定，但最新研究顛覆這項認知。美國哥倫比亞大學科學家發現，常見塑膠即使沒有受到陽光照射或高溫刺激，只要以微小顆粒形式接觸水，就可能持續產生具有破壞性的自由基，進而損傷蛋白質與細胞。

六種常見塑膠碰水都會產生自由基
研究團隊測試六種常見塑膠，包括聚乙烯 (PE)、聚丙烯 (PP)、聚苯乙烯 (PS)、聚氯乙烯 (PVC)、聚對苯二甲酸乙二酯 (PET) 及壓克力，發現這些塑膠顆粒接觸水後，都會產生具有高度化學活性的「氫氧自由基」(Hydroxyl Radical)。
氫氧自由基屬於活性氧的一種，可能攻擊蛋白質、細胞膜及其他生物分子，造成氧化損傷。研究人員將聚苯乙烯顆粒加入含有甲基橙染料的水中，甲基橙是一種常用於化學實驗的人工染料，可用來觀察有機分子是否受到破壞。十天後，近 90% 的染料遭到分解，但在乙醇等其他液體中，卻沒有出現相同現象，顯示水本身就是促成化學反應的重要因素。
研究也發現，塑膠表面越疏水，也就是越不容易被水沾濕，產生自由基的能力越強。其中，聚乙烯與聚丙烯的反應最明顯，丙烯酸樹脂，俗稱壓克力樹脂則相對較弱。
微塑膠越細小潛在危害越大
研究團隊進一步利用老鼠紅血球進行實驗，發現部分紅血球接觸塑膠顆粒後出現破裂，蛋白質也產生異常聚集。當研究人員加入能中和氫氧自由基的物質後，蛋白質受損情況明顯減輕，顯示自由基可能是造成傷害的重要原因。
值得注意的是，塑膠碎裂成微塑膠後，總表面積會大幅增加。研究人員估計，如果將一張塑膠信用卡磨成直徑約一微米的顆粒，總表面積可能增加超過 2000 倍，代表更多塑膠表面能與水接觸並參與化學反應。
不過，研究仍處於實驗室階段，使用的是純淨塑膠粉末與體外老鼠血球，尚未證實這些自由基會在人體內以相同程度產生，也無法直接推論日常使用塑膠容器就會造成細胞傷害。
研究主持人、哥倫比亞大學化學教授指出，這項發現提供微塑膠可能傷害生物組織的新化學解釋。雖然人體健康風險仍待釐清，但民眾可先避免使用塑膠容器加熱食物，優先選擇玻璃或不鏽鋼容器，並減少不必要的一次性塑膠用品。
研究團隊接下來將研究塑膠顆粒表面的化學反應，是否會在塑膠顆粒進入細胞之前就損傷附近的細胞膜和其他分子，並測試更接近生物體內的環境條件會如何改變這種反應。研究成果未來也可能協助科學家重新設計危害較低的塑膠材料。該研究已發表於《自然》期刊。

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(首圖來源：pixabay)