塑料制品磨损会释放微小的塑料颗粒,这些颗粒几乎肉眼不可见,若被人体摄入或吸入,可能会影响人体健康。为了使这些颗粒可生物降解,研究人员用植物淀粉而非石油来制造塑料。美国化学学会(ACS)《农业与食品化学杂志》发表的一项初步研究表明,动物摄入这种由替代材料制成的塑料颗粒后产生了健康问题,例如肝损伤和肠道微生物组失衡。
该研究的通讯作者 Yongfeng Deng 表示:“可生物降解的淀粉基塑料可能并不像最初设想的那样安全且有益健康。”
微塑料(宽度小于 5 毫米的塑料碎片)正在通过受污染的饮用水、食物和饮料,甚至静脉输注进入人体。科学家发现,血液和组织中的塑料颗粒与多种健康风险存在关联。例如,一项研究发现,炎症性肠病患者粪便中的微塑料含量更高。可生物降解的塑料一直被视为是一种比传统石油基塑料更安全、更环保的替代品。最常见的一种源自淀粉,淀粉是土豆、大米和小麦中所含的一种碳水化合物。但是,关于淀粉基可生物降解塑料对人体有何影响,目前尚缺乏相关信息。由 Deng 领导的一组研究人员通过动物试验探究这些影响以解决这个问题。
研究人员比较了三组(每组五只)小鼠:一组饲喂普通饲料,另外两组饲喂掺入了淀粉基微塑料的饲料。剂量(低剂量和高剂量)根据普通人每天预期摄入量计算并换算得出。研究人员饲喂小鼠 3 个月,之后评估了小鼠的器官组织、代谢功能和肠道微生物群的多样性。暴露于淀粉基塑料颗粒的小鼠出现:
- 多个器官(包括肝脏和卵巢)受损,且高剂量组小鼠的损伤更为明显。但是,饲喂普通饲料的小鼠器官组织活检结果正常。
- 与饲喂普通饲料的小鼠相比,饲喂掺入了淀粉基微塑料的饲料的小鼠的血糖管理发生改变,包括甘油三酯(一种脂肪)水平显著异常,血糖和脂质代谢相关的分子生物标志物出现紊乱。
- 研究人员认为,基因通路失调和特定的肠道微生物群失衡可能改变了摄入微塑料的这些动物的昼夜节律。
Deng 表示:“长期摄入低剂量淀粉基微塑料会对健康造成广泛影响,尤其是扰乱昼夜节律以及破坏血糖和脂质代谢。”但是,研究人员承认,由于这是首批研究食用淀粉基微塑料的影响的研究之一,因此有待进一步研究以了解这些可生物降解的颗粒在体内的分解方式。
作者感谢中国自然科学基金会、江苏省
青年科技人才支持计划、院系联合基金、科研启动基金和中央高校基本科研业务费专项资金资助的东南大学至善青年学者基金提供的资助。
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Journal
Journal of Agricultural and Food Chemistry
Article Title
Long-Term Exposure to Environmentally Realistic Doses of Starch-Based Microplastics Suggests Widespread Health Effects
Article Publication Date
9-Apr-2025