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行業(yè)新聞
FESE綜述 | 目前微(納米)塑料的研究數(shù)據(jù)可靠嗎?
訪問數(shù)量:289發(fā)布時間:2023-03-27



提    要


食品中微塑料和納米塑料的研究數(shù)據(jù)已作為重要參考被廣泛應(yīng)用于人體健康風(fēng)險評估,但相關(guān)數(shù)據(jù)的可靠性尚不清楚。本文對71條數(shù)據(jù)記錄進行了質(zhì)量評估,發(fā)現(xiàn)96%的數(shù)據(jù)記錄的質(zhì)量不可靠,從而可能導(dǎo)致對微(納米)塑料賦存情況的錯誤估計。此外,食品中與毒理學(xué)研究中的微(納米)塑料的特征存在顯著差異,從而可能影響健康風(fēng)險評估的準(zhǔn)確性。因此,利用現(xiàn)有的微(納米)塑料賦存數(shù)據(jù)評估其對人體健康風(fēng)險需進行策略調(diào)整。

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圖1 摘要圖




研 究 概 覽


本文回顧了已有文獻中微(納米)塑料在加工與非加工食品中賦存狀況,通過對采樣、樣品污染防控、樣品處理、微(納米)塑料檢測等環(huán)節(jié)構(gòu)建10項評估標(biāo)準(zhǔn)(每項標(biāo)準(zhǔn)0~2分,分值越高,可靠性越高),對71條數(shù)據(jù)記錄進行了質(zhì)量評估。

圖片食品中微(納米)塑料的研究數(shù)據(jù)可靠嗎?

評估結(jié)果發(fā)現(xiàn),71條數(shù)據(jù)記錄中,只有3條數(shù)據(jù)記錄在所有標(biāo)準(zhǔn)中得2分或1分(說明數(shù)據(jù)質(zhì)量可靠),且這3條數(shù)據(jù)記錄均來自貝類中微塑料賦存的研究;96%的數(shù)據(jù)記錄至少在一個標(biāo)準(zhǔn)中得0分(表示數(shù)據(jù)質(zhì)量不可靠),表明這些數(shù)據(jù)記錄的研究方法需要完善。一些分析食鹽、瓶裝水、啤酒、蜂蜜、糖、水果和蔬菜中微(納米)塑料的數(shù)據(jù)記錄在6項標(biāo)準(zhǔn)中得0分,表明相關(guān)研究的數(shù)據(jù)質(zhì)量極不可靠(圖2)。

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圖2 加工食品(a)和非加工食品(b)中微(納米)塑料研究數(shù)據(jù)在10項標(biāo)準(zhǔn)中的得分

71條數(shù)據(jù)記錄在單項標(biāo)準(zhǔn)中得分的平均值顯示,樣品污染防控的3項標(biāo)準(zhǔn)的平均得分均大于1.10,而樣品量(0.86分)、樣品規(guī)范保存(0.59分)和陽性對照(0.28分)中平均分較低(圖3)。58條數(shù)據(jù)記錄未設(shè)置陽性對照來驗證微(納米)塑料提取方法的有效性,這可能會導(dǎo)致對樣品豐度的低估。從食品樣品中提取微(納米)塑料過程中,消解、浮選等處理可能造成微(納米)塑料的丟失或者破壞。陽性對照可以驗證消解方法是否有效提取樣品中的微(納米)塑料。此外,非加工食品的數(shù)據(jù)質(zhì)量的可靠性高于加工食品,可能因為非加工食品中微(納米)塑料的研究方法較為系統(tǒng)。

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圖3 加工食品和非加工食品中微(納米)塑料研究在10個標(biāo)準(zhǔn)中的單項平均得分


基于以上數(shù)據(jù)質(zhì)量評估結(jié)果,食品中微(納米)塑料的研究需要在采樣(樣品采集和保存)、污染防控(實驗室條件和陰性對照)、樣品處理(消解方法、浮選方法和陽性對照)和微(納米)塑料表征(聚合物鑒定方法)方面進一步標(biāo)準(zhǔn)化。針對食品中微(納米)塑料分析步驟和方法,本文提出質(zhì)保/質(zhì)控方案如圖4所示。

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圖4 食品中微(納米)塑料研究的質(zhì)保/質(zhì)控方案

圖片食品研究 vs. 毒理學(xué)研究

食品中微(納米)塑料的豐度對于評估人類通過飲食對微(納米)塑料的攝入量至關(guān)重要。數(shù)據(jù)記錄中微(納米)塑料的回收率在30%~140%之間(圖5a),其中4個數(shù)據(jù)記錄的回收率<80%,回收率過低或缺乏陽性對照可能導(dǎo)致微(納米)塑料豐度被錯誤估計。83%的數(shù)據(jù)記錄使用紅外或拉曼光譜對微塑料進行了聚合物鑒定,鑒定的顆粒數(shù)占比為4.40%~100%(圖5b),僅對部分(或少數(shù))樣品利用紅外或拉曼技術(shù)進行聚合物鑒定,可能導(dǎo)致分析結(jié)果缺乏代表性。僅29條數(shù)據(jù)記錄明確了非塑料顆?;蛭醋R別顆粒的占比(范圍為3.50%~96.49%)(圖5c)。因此,由于缺乏陽性對照、聚合物鑒定不充分等原因,基于現(xiàn)有數(shù)據(jù)難以準(zhǔn)確估算人體對食品中微(納米)塑料的攝入量。

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圖5 食品研究中微(納米)塑料的回收率(a)、聚合物鑒定顆粒的百分比(b)和非塑料/未識別的顆粒的百分比(c)

食品中的微(納米)塑料與毒理學(xué)研究中的微(納米)塑料存在明顯不同的特征。食品中主要的聚合物類型PEpolyethylene)、PETpolyethylene terephthalate)和PPpolypropylene),而毒理學(xué)主要使用PSpolystyrene)來評估微(納米)塑料的毒性效應(yīng)(圖6a。毒理學(xué)研究中使用的微塑料粒徑通常小于20 μm,而食品中的MPs粒徑則基本大于20 μm(圖6b。形態(tài)上,毒理學(xué)研究中使用的微塑料主要為微珠,而食品中的微塑料主要是纖維、碎片和薄膜形狀(圖6c)。因此,需要進一步研究大尺寸微塑料的毒性效應(yīng),實現(xiàn)對食品中微塑料健康風(fēng)險的準(zhǔn)確評估。食品中不規(guī)則形狀的微塑料對人體組織或細胞的物理損傷遠大于微珠,使用微珠可能會低估微(納米)塑料的人體健康風(fēng)險。

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圖6 毒理學(xué)研究和食品中的微(納米)塑料在聚合物類型(a)、粒徑(b)和形狀(c)方面的差異



編 者 按


本研究完善了食品中微(納米)塑料研究的數(shù)據(jù)質(zhì)量評估標(biāo)準(zhǔn),評估了相關(guān)研究的數(shù)據(jù)質(zhì)量,針對食品中微(納米)塑料研究的主要步驟和方法提出了相應(yīng)的質(zhì)保/質(zhì)控方案。根據(jù)數(shù)據(jù)質(zhì)量的可靠性和食品中微(納米)塑料特征與毒理學(xué)中的差異,分析了微(納米)塑料人體健康風(fēng)險評估的不確定性。研究結(jié)論對準(zhǔn)確評估食品中微(納米)塑料的健康風(fēng)險具有重要參考價值。


文稿 | 趙莎莎,中國海洋大學(xué)

編者 | 霍正洋,中國人民大學(xué),F(xiàn)ESE青年編委

審校 | 張   姣


本文內(nèi)容來自FESE期刊2023年第17卷第8期發(fā)表的Review文章 “Data quality assessment for studies investigating microplastics and nanoplastics in food products: Are current data reliable?”。通訊作者為中國海洋大學(xué)趙莎莎博士和李鋒民教授。

引用格式:Lihua Pang, Qianhui Lin, Shasha Zhao, Hao Zheng, Chenguang Li, Jing Zhang, Cuizhu Sun, Lingyun Chen, Fengmin Li. Data quality assessment for studies investigating microplastics and nanoplastics in food products: Are current data reliable?. Front. Environ. Sci. Eng., 2023, 17(8): 94

本文來源:公眾號《FESE Message》

原文鏈接:FESE綜述 | 目前微(納米)塑料的研究數(shù)據(jù)可靠嗎?

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