Учёные выявили воздушный путь распространения токсинов сине-зелёных водорослей

Учёные из лабораторий химии мозга штата Вайоминг совместно с некоммерческой организацией "Калуса Вотеркипер" обнаружили, что токсины, вырабатываемые сине-зелёными водорослями (цианобактериями), не ограничиваются загрязнённой водой, а способны распространяться по воздуху на значительные расстояния. Исследование проводилось в нескольких районах юго-запада штата Флорида.

Цианобактерии, являющиеся одними из древнейших организмов на Земле, сыграли ключевую роль в формировании кислородной атмосферы миллиарды лет назад. Современное повышение концентраций питательных веществ, таких как азот и фосфор, в реках и озёрах из-за сельскохозяйственного стока и неочищенных сточных вод способствует их массовому размножению и выделению токсинов, вредных для здоровья человека и животных.

Ранее считалось, что основными путями воздействия этих токсинов являются употребление загрязнённой воды и пищи. Однако новое исследование указывает на то, что вдыхание воздуха с токсинами может быть не менее значимым источником воздействия.

Для проверки этой гипотезы учёные разработали переносное устройство ADAM, предназначенное для сбора образцов воздуха на уровне дыхания человека. В приборе использовался фильтр для улавливания частиц и специальный модуль для сбора растворённых в воздухе токсинов.

С июля по декабрь 2021 года устройства были размещены в нескольких точках вдоль нижнего течения реки Калусахатчи, в заповеднике Матлатача и яхт-клубе Кип-Корал. Каждый прибор работал по 24 часа, при этом одновременно брались пробы воды в тех же местах для сравнительного анализа.

Результаты, опубликованные в журнале Toxins, показали наличие нейротоксина 2,4-DAB во всех проанализированных образцах воздуха, несмотря на то, что в 62% проб воды не обнаруживалось видимых скоплений цианобактерий или сине-зелёных водорослей. Кроме того, в воздухе выявлялись и другие токсины в низких концентрациях, а токсин красного прилива "префитоксин" присутствовал лишь в ограниченном числе образцов (не более 5%).

Учёные отметили, что обнаружение токсинов в воздухе даже при отсутствии явного цветения водорослей свидетельствует о возможности хронического воздействия этих веществ на человека через дыхание. Токсины могут переноситься аэрозолями с удалённых источников или выделяться из малых, незаметных глазу скоплений водорослей.

По словам ведущего исследователя, доктора Джеймса Миткалфа, избежать употребления загрязнённой воды и пищи возможно, но защититься от токсинов в воздухе значительно сложнее.

Анализы воды выявили разнообразие токсинов, включая гепатотоксины, нейротоксины и раздражители дыхательных путей. В одной пробе была зафиксирована высокая концентрация микросистина-LR, совпадающая с явным цветением микросистиса эрогинозы.

Воздействие токсинов сине-зелёных водорослей связано с различными проблемами здоровья — от кашля и раздражения дыхательных путей до неврологических нарушений. В настоящее время учёные исследуют возможность участия некоторых токсинов, таких как BMAA и микросистин, в развитии болезней Альцгеймера, Паркинсона и бокового амиотрофического склероза, однако прямых доказательств причинно-следственной связи у людей пока нет.

Особое внимание уделяется людям с хроническими заболеваниями дыхательной системы, например, астмой, так как предыдущие исследования показали, что вдыхание некоторых токсинов, связанных с красным приливом, может ухудшать функцию лёгких и усугублять симптомы.