浅谈食物中的微塑料污染

　　作者：Andrea Tolu

　　译自Food Quality & Safety杂志

　　2024年2月，一个由加拿大和美国组成的研究团队在《环境污染》（Environmental Pollution）杂志上（Environ Pollut. 2024;343:123233）发表了一项研究，该研究分析了超市中常见的16种蛋白质食品中微塑料的存在情况。这些产品涵盖来自海洋和陆地的植物蛋白和动物蛋白，以及加工程度不同的食品，如面包虾、狭鳕鱼片、鸡块、猪里脊肉排、植物鸡块和豆腐。

　　分析发现，所有抽样食品中都存在微塑料污染，动物和植物蛋白之间没有显著差异。另一个值得注意的是，诸如鸡块、豆腐等加工程度较高的产品，比鳕鱼片或猪排等加工程度较低的产品，含有更多微塑料颗粒。

　　加工程度与微塑料污染水平之间的相关性并不令人意外。正如加拿大曼尼托巴大学（the University of Manitoba）研究员、该研究的共同作者Madeleine Milne博士所说：“随着食品经过更多的加工步骤，可能会有更多的机会受到合成聚合物微纤维的污染，这些微纤维可能来自工人的服装或传送带的橡胶部件。”

　　这项研究并非首个表明食品加工环境中会产生微塑料污染的研究。早在2001 年，日本的一项研究就发现，在生产和烹饪过程中禁止使用含有邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP，一种常见的邻苯二甲酸酯增塑剂）的聚氯乙烯（PVC）手套后，零售盒装午餐中的邻苯二甲酸盐含量大幅下降（Food Addit Contam2001 年；18：569-579）。2020 年，墨西哥国立理工学院（Instituto Politécnico Nacional）的研究人员分析牛奶样本后发现了砜聚合物微粒，这种物质在乳制品加工过程中通常被用作膜材料（Sci Total Environ. 2020;714:136823）。

　　食品中的微塑料污染给生产商带来了潜在食品安全风险，尤其是当污染途径之一恰好是他们所负责的加工领域时。究竟该如何管理这种风险，研究人员仍在努力确定中。

　　令人担忧的迹象

　　实际毒性是微塑料的一个主要问题。“人类数千年来一直暴露在不同类型的颗粒中，人们摄入并消化这些颗粒也未发生不良后果。但我们目前无法得知微塑料是否有所不同。” 英国伯明翰大学（the University of Birmingham）持久性有机污染物和新兴污染物副教授、伯明翰塑料网（Birmingham Plastics Network）成员Mohamed A. Abdallah博士说道。伯明翰塑料网是一个跨学科的专家团队，旨在解决全球塑料垃圾问题。“我们仍然不完全了解微塑料对人类的毒性影响，也未能确定毒性剂量水平（TDL），即已知产生毒性迹象的最低剂量。不过，我们有理由感到担忧。”

　　其中一个令人担忧的原因是微塑料体积微小，这使得它们有可能到达人体任何角落。大多数微塑料是塑料分解成较小颗粒的产物。它们的尺寸范围从一微米（千分之一毫米）到五毫米不等。“目前的研究结果集中在较小尺寸范围内（小于50微米）的微塑料，这些微塑料可以随血液流动并在器官中积累。目前已在组织、骨骼、生殖器中都发现了微塑料，甚至有迹象表明它们可以穿过脑脊髓屏障到达大脑。”Abdallah博士说。

　　这些外来颗粒在人体中的存在令人担忧。“已有针对小鼠的研究指出，微塑料是引发心肌毒性的一个因素。” 美国俄勒冈州立大学（Oregon State University）农业科学学院的副教授、专注于水生生物内分泌干扰物和微塑料研究的Susanne Brander博士说，“据推测，这些颗粒可能会干扰细胞功能，进而引发肌肉组织炎症。”

　　微塑料的另一个潜在毒性来源是塑料添加剂，这些物质能赋予塑料某些特性，如颜色、质地或柔韧性等。“很多这类化学物质，例如双酚 A，已被证明是内分泌干扰物，这意味着它们可以与细胞上的激素受体结合，并干扰细胞与器官之间的信息传递。”Brander博士指出。

　　这些塑料添加剂对人体健康的损害已是众所周知。2022年，美国发表的一项研究能够量化与邻苯二甲酸盐暴露相关的心血管死亡率的社会成本，至少为每年390亿美元（Environ Pollut.2022;292:118021)。

　　成长的烦恼

　　事实上，关于食品中微塑料污染及其对人类毒性的研究还相对较新。这项研究最初源于对海洋环境中塑料污染的研究，随后拓展到对鱼类的研究。“直到几年前，大多数研究都集中在海洋和水道中微塑料上。针对人类的研究才刚刚开始，试想如果你获得一笔三年或五年的资助，你的研究很可能仍在进行中。” Susanne Brander博士说。

　　食品中微塑料研究面临的一个重大问题是测量技术。测量微塑料的含量通常经过三个阶段：用化学方法对样本进行消化，去除食物部分，然后使用显微镜和光谱学来识别和计数颗粒。然而，目前并没有测量微塑料的标准方法。“方案是明确的，但问题在于它非常耗时，而且由于所需的人力不菲，这是一个非常耗时且昂贵的过程。据估计，从开始到结束，分析一个样本可能需要花费60个小时。” Brander博士说。

　　“许多实验室都在致力于减少在显微镜下手动观察样本和挑选微粒的工作量。但在此之前，这无疑是一项挑战，因为每种测量方法都有其优点和局限性。有些技术只能测量较大的微塑料，而另一些技术则可以检测较小的颗粒。”Milne博士指出。

　　并非所有技术都可供所有研究人员使用，因此他们所研究的微塑料的尺寸范围可能会受到其可用仪器的限制。这些限制使得不同的研究结果难以进行比较：“比如，如果一项关于鱼类的假设研究，在一个样本中发现了50个微塑料颗粒，而在另一项研究中发现了100个颗粒，你并不能据此得出“第二个样本污染更严重”的结论，因为它们可能测量的是完全不同的尺寸范围。”Abdallah博士说。

　　尽管如此，一旦这些问题得到解决，微塑料检测领域的进展将为纳米塑料的研究铺平道路。纳米塑料的尺寸可以小至纳米级别，即微米的千分之一。纳米塑料仍是塑料污染领域中一个尚未被充分探索的领域：“它们代表着下一个研究前沿领域，同时也是我们面临的最大挑战之一。” Brander博士指出，“我们意识到它们的存在，也在不断改进其量化技术，但目前这些技术仍然成本高昂，难以在微塑料研究实验室中普及。

　　减少食物中的微塑料

　　目前，食品安全法规和标准尚未对微塑料制定任何具体要求——这在未来可能会发生改变。“食品中的微塑料是食品制造商和公众日益关注的问题。”全球食品安全认证机构NSF国际北美实验室部门高级总监Bosco Ramirez说道，“希望随着研究的深入和检测技术的改进，能在现有食品安全标准中引入对微塑料的具体要求，或制定新的标准或政府法规。专家、行业利益相关者和监管机构之间的合作，将是制定可靠的检测和量化微塑料方法的关键。”

　　食品公司在直接解决微塑料污染问题上能够采取的措施也相当有限：“许多食品和非食品公司都在担心他们是否在无意中产生了微塑料，或者是否使用了含有微塑料的材料。”英国Sagentia Innovation研发咨询公司的可持续性副总裁Caroline Potter说道，“但是，如果你在食品加工环境中发现了微塑料污染，就很难弄清楚其中有多少来自生产线、水源、空气污染或是该设施中的工作人员。在不了解这些情况的前提下，就很难采取预防措施。”

　　对于食品制造商来说，最好的策略是全面减少塑料的使用：“部分问题来自于塑料包装以及使用后的处理不当，这会导致塑料分解从而产生微塑料。食品公司绝对应该考虑使用替代材料，或者使用那些可以轻松回收、不会进入环境的塑料包装设计。”Potter表示。

　　Potter补充说：“然而，这个问题更加微妙。可持续性不仅仅是一个方面，塑料泄漏是一个重要问题，但公司也在关注其碳足迹，而塑料是一种非常轻的材料，在某些情况下，它可能是碳足迹较低的包装选择。在评估替代方案时，我们的建议是尽量平衡所有不同的可持续性因素，无论是碳足迹、用水量还是对生物多样性的影响。如果找到的解决方案在可持续性的一个领域有更好的影响，却在另一个领域产生更坏的影响，是没有意义的。”

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