淺談食物中的微塑料污染
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- 發(fā)布時(shí)間:2024-11-26 19:27
作者:Andrea Tolu
譯自Food Quality & Safety雜志
2024年2月,一個(gè)由加拿大和美國(guó)組成的研究團(tuán)隊(duì)在《環(huán)境污染》(Environmental Pollution)雜志上(Environ Pollut. 2024;343:123233)發(fā)表了一項(xiàng)研究,該研究分析了超市中常見的16種蛋白質(zhì)食品中微塑料的存在情況。這些產(chǎn)品涵蓋來(lái)自海洋和陸地的植物蛋白和動(dòng)物蛋白,以及加工程度不同的食品,如面包蝦、狹鱈魚片、雞塊、豬里脊肉排、植物雞塊和豆腐。
分析發(fā)現(xiàn),所有抽樣食品中都存在微塑料污染,動(dòng)物和植物蛋白之間沒有顯著差異。另一個(gè)值得注意的是,諸如雞塊、豆腐等加工程度較高的產(chǎn)品,比鱈魚片或豬排等加工程度較低的產(chǎn)品,含有更多微塑料顆粒。
加工程度與微塑料污染水平之間的相關(guān)性并不令人意外。正如加拿大曼尼托巴大學(xué)(the University of Manitoba)研究員、該研究的共同作者M(jìn)adeleine Milne博士所說:“隨著食品經(jīng)過更多的加工步驟,可能會(huì)有更多的機(jī)會(huì)受到合成聚合物微纖維的污染,這些微纖維可能來(lái)自工人的服裝或傳送帶的橡膠部件。”
這項(xiàng)研究并非首個(gè)表明食品加工環(huán)境中會(huì)產(chǎn)生微塑料污染的研究。早在2001 年,日本的一項(xiàng)研究就發(fā)現(xiàn),在生產(chǎn)和烹飪過程中禁止使用含有鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP,一種常見的鄰苯二甲酸酯增塑劑)的聚氯乙烯(PVC)手套后,零售盒裝午餐中的鄰苯二甲酸鹽含量大幅下降(Food Addit Contam2001 年;18:569-579)。2020 年,墨西哥國(guó)立理工學(xué)院(Instituto Politécnico Nacional)的研究人員分析牛奶樣本后發(fā)現(xiàn)了砜聚合物微粒,這種物質(zhì)在乳制品加工過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給生產(chǎn)商帶來(lái)了潛在食品安全風(fēng)險(xiǎn),尤其是當(dāng)污染途徑之一恰好是他們所負(fù)責(zé)的加工領(lǐng)域時(shí)。究竟該如何管理這種風(fēng)險(xiǎn),研究人員仍在努力確定中。
令人擔(dān)憂的跡象
實(shí)際毒性是微塑料的一個(gè)主要問題。“人類數(shù)千年來(lái)一直暴露在不同類型的顆粒中,人們攝入并消化這些顆粒也未發(fā)生不良后果。但我們目前無(wú)法得知微塑料是否有所不同。” 英國(guó)伯明翰大學(xué)(the University of Birmingham)持久性有機(jī)污染物和新興污染物副教授、伯明翰塑料網(wǎng)(Birmingham Plastics Network)成員Mohamed A. Abdallah博士說道。伯明翰塑料網(wǎng)是一個(gè)跨學(xué)科的專家團(tuán)隊(duì),旨在解決全球塑料垃圾問題。“我們?nèi)匀徊煌耆私馕⑺芰蠈?duì)人類的毒性影響,也未能確定毒性劑量水平(TDL),即已知產(chǎn)生毒性跡象的最低劑量。不過,我們有理由感到擔(dān)憂。”
其中一個(gè)令人擔(dān)憂的原因是微塑料體積微小,這使得它們有可能到達(dá)人體任何角落。大多數(shù)微塑料是塑料分解成較小顆粒的產(chǎn)物。它們的尺寸范圍從一微米(千分之一毫米)到五毫米不等。“目前的研究結(jié)果集中在較小尺寸范圍內(nèi)(小于50微米)的微塑料,這些微塑料可以隨血液流動(dòng)并在器官中積累。目前已在組織、骨骼、生殖器中都發(fā)現(xiàn)了微塑料,甚至有跡象表明它們可以穿過腦脊髓屏障到達(dá)大腦。”Abdallah博士說。
這些外來(lái)顆粒在人體中的存在令人擔(dān)憂。“已有針對(duì)小鼠的研究指出,微塑料是引發(fā)心肌毒性的一個(gè)因素。” 美國(guó)俄勒岡州立大學(xué)(Oregon State University)農(nóng)業(yè)科學(xué)學(xué)院的副教授、專注于水生生物內(nèi)分泌干擾物和微塑料研究的Susanne Brander博士說,“據(jù)推測(cè),這些顆??赡軙?huì)干擾細(xì)胞功能,進(jìn)而引發(fā)肌肉組織炎癥。”
微塑料的另一個(gè)潛在毒性來(lái)源是塑料添加劑,這些物質(zhì)能賦予塑料某些特性,如顏色、質(zhì)地或柔韌性等。“很多這類化學(xué)物質(zhì),例如雙酚 A,已被證明是內(nèi)分泌干擾物,這意味著它們可以與細(xì)胞上的激素受體結(jié)合,并干擾細(xì)胞與器官之間的信息傳遞。”Brander博士指出。
這些塑料添加劑對(duì)人體健康的損害已是眾所周知。2022年,美國(guó)發(fā)表的一項(xiàng)研究能夠量化與鄰苯二甲酸鹽暴露相關(guān)的心血管死亡率的社會(huì)成本,至少為每年390億美元(Environ Pollut.2022;292:118021)。
成長(zhǎng)的煩惱
事實(shí)上,關(guān)于食品中微塑料污染及其對(duì)人類毒性的研究還相對(duì)較新。這項(xiàng)研究最初源于對(duì)海洋環(huán)境中塑料污染的研究,隨后拓展到對(duì)魚類的研究。“直到幾年前,大多數(shù)研究都集中在海洋和水道中微塑料上。針對(duì)人類的研究才剛剛開始,試想如果你獲得一筆三年或五年的資助,你的研究很可能仍在進(jìn)行中。” Susanne Brander博士說。
食品中微塑料研究面臨的一個(gè)重大問題是測(cè)量技術(shù)。測(cè)量微塑料的含量通常經(jīng)過三個(gè)階段:用化學(xué)方法對(duì)樣本進(jìn)行消化,去除食物部分,然后使用顯微鏡和光譜學(xué)來(lái)識(shí)別和計(jì)數(shù)顆粒。然而,目前并沒有測(cè)量微塑料的標(biāo)準(zhǔn)方法。“方案是明確的,但問題在于它非常耗時(shí),而且由于所需的人力不菲,這是一個(gè)非常耗時(shí)且昂貴的過程。據(jù)估計(jì),從開始到結(jié)束,分析一個(gè)樣本可能需要花費(fèi)60個(gè)小時(shí)。” Brander博士說。
“許多實(shí)驗(yàn)室都在致力于減少在顯微鏡下手動(dòng)觀察樣本和挑選微粒的工作量。但在此之前,這無(wú)疑是一項(xiàng)挑戰(zhàn),因?yàn)槊糠N測(cè)量方法都有其優(yōu)點(diǎn)和局限性。有些技術(shù)只能測(cè)量較大的微塑料,而另一些技術(shù)則可以檢測(cè)較小的顆粒。”Milne博士指出。
并非所有技術(shù)都可供所有研究人員使用,因此他們所研究的微塑料的尺寸范圍可能會(huì)受到其可用儀器的限制。這些限制使得不同的研究結(jié)果難以進(jìn)行比較:“比如,如果一項(xiàng)關(guān)于魚類的假設(shè)研究,在一個(gè)樣本中發(fā)現(xiàn)了50個(gè)微塑料顆粒,而在另一項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)了100個(gè)顆粒,你并不能據(jù)此得出“第二個(gè)樣本污染更嚴(yán)重”的結(jié)論,因?yàn)樗鼈兛赡軠y(cè)量的是完全不同的尺寸范圍。”Abdallah博士說。
盡管如此,一旦這些問題得到解決,微塑料檢測(cè)領(lǐng)域的進(jìn)展將為納米塑料的研究鋪平道路。納米塑料的尺寸可以小至納米級(jí)別,即微米的千分之一。納米塑料仍是塑料污染領(lǐng)域中一個(gè)尚未被充分探索的領(lǐng)域:“它們代表著下一個(gè)研究前沿領(lǐng)域,同時(shí)也是我們面臨的最大挑戰(zhàn)之一。” Brander博士指出,“我們意識(shí)到它們的存在,也在不斷改進(jìn)其量化技術(shù),但目前這些技術(shù)仍然成本高昂,難以在微塑料研究實(shí)驗(yàn)室中普及。
減少食物中的微塑料
目前,食品安全法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)尚未對(duì)微塑料制定任何具體要求——這在未來(lái)可能會(huì)發(fā)生改變。“食品中的微塑料是食品制造商和公眾日益關(guān)注的問題。”全球食品安全認(rèn)證機(jī)構(gòu)NSF國(guó)際北美實(shí)驗(yàn)室部門高級(jí)總監(jiān)Bosco Ramirez說道,“希望隨著研究的深入和檢測(cè)技術(shù)的改進(jìn),能在現(xiàn)有食品安全標(biāo)準(zhǔn)中引入對(duì)微塑料的具體要求,或制定新的標(biāo)準(zhǔn)或政府法規(guī)。專家、行業(yè)利益相關(guān)者和監(jiān)管機(jī)構(gòu)之間的合作,將是制定可靠的檢測(cè)和量化微塑料方法的關(guān)鍵。”
食品公司在直接解決微塑料污染問題上能夠采取的措施也相當(dāng)有限:“許多食品和非食品公司都在擔(dān)心他們是否在無(wú)意中產(chǎn)生了微塑料,或者是否使用了含有微塑料的材料。”英國(guó)Sagentia Innovation研發(fā)咨詢公司的可持續(xù)性副總裁Caroline Potter說道,“但是,如果你在食品加工環(huán)境中發(fā)現(xiàn)了微塑料污染,就很難弄清楚其中有多少來(lái)自生產(chǎn)線、水源、空氣污染或是該設(shè)施中的工作人員。在不了解這些情況的前提下,就很難采取預(yù)防措施。”
對(duì)于食品制造商來(lái)說,最好的策略是全面減少塑料的使用:“部分問題來(lái)自于塑料包裝以及使用后的處理不當(dāng),這會(huì)導(dǎo)致塑料分解從而產(chǎn)生微塑料。食品公司絕對(duì)應(yīng)該考慮使用替代材料,或者使用那些可以輕松回收、不會(huì)進(jìn)入環(huán)境的塑料包裝設(shè)計(jì)。”Potter表示。
Potter補(bǔ)充說:“然而,這個(gè)問題更加微妙??沙掷m(xù)性不僅僅是一個(gè)方面,塑料泄漏是一個(gè)重要問題,但公司也在關(guān)注其碳足跡,而塑料是一種非常輕的材料,在某些情況下,它可能是碳足跡較低的包裝選擇。在評(píng)估替代方案時(shí),我們的建議是盡量平衡所有不同的可持續(xù)性因素,無(wú)論是碳足跡、用水量還是對(duì)生物多樣性的影響。如果找到的解決方案在可持續(xù)性的一個(gè)領(lǐng)域有更好的影響,卻在另一個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生更壞的影響,是沒有意義的。”
