塑料产品的磨损释放出小到几乎不可见的塑料颗粒,这些颗粒在被摄入或吸入时可能影响人们的健康。为了使这些颗粒可生物降解,研究人员使用植物淀粉而不是石油制造塑料。发表在ACS的《农业与食品化学杂志》上的一项初步研究显示,摄入这种替代材料颗粒的动物出现了肝损伤和肠道微生物群失衡等健康问题。
“可生物降解的淀粉基塑料可能并没有最初假设的那样安全和促进健康,”研究的通讯作者邓永丰说。
微塑料(宽度小于5毫米的塑料碎片)通过受污染的水源、食品和饮料——甚至静脉输液进入人体。科学家们将血液和组织中的塑料颗粒与各种健康风险联系起来。例如,一项研究发现,患有炎症性肠病的人在粪便中有更多的微塑料。可生物降解塑料被认为是传统石油基塑料的更安全、更环保的替代品,其中一种最常见的类型来源于淀粉,这是一种存在于土豆、米饭和小麦中的碳水化合物。然而,关于淀粉基可生物降解塑料对身体的影响的信息仍然不足。邓领导的研究团队通过动物实验探索了这些影响。
研究人员比较了三组五只小鼠:一组摄入正常饲料,两个组摄入注入淀粉基微塑料的食物。剂量(低剂量和高剂量)是根据一个平均人每天预计的摄入量进行计算和调整的。他们喂养小鼠3个月后,评估了动物的器官组织、代谢功能和肠道微生物群多样性。接触淀粉基塑料颗粒的小鼠出现了:
– 多个受损的器官,包括肝脏和卵巢,高剂量组的损害更加明显。然而,食用正常饲料的小鼠显示正常的器官组织活检。
– 改变的葡萄糖管理,与食用正常饲料的小鼠相比,包括甘油三酯(一种脂肪类型)的显著异常和与葡萄糖及脂质代谢相关的分子生物标志物的破坏。
– 基因通路失调和特定的肠道微生物群失衡,研究人员认为这可能会改变摄入微塑料动物的昼夜节律。
“对淀粉基微塑料的长期低剂量暴露可能导致广泛的健康影响,尤其是扰乱昼夜节律和破坏葡萄糖及脂质代谢,”邓说。然而,研究人员承认,由于这是首批研究摄入淀粉基微塑料影响的研究之一,需要进一步研究以了解这些可生物降解颗粒在体内的分解方式。
作者感谢中国自然科学基金、江苏省青科技人才支持计划、部门与学校联合基金、创业研究基金,以及东南大学的智珊青年学者基金和中央高校基本科研业务费的资助。