外賣是時代的產物，正悄然改變中國三代人的生活方式。從教室中的學生到辦公室白領再到退休在家的老人，外賣的身影總會出現。便捷的外賣可以省去人們買菜、做飯、收拾廚房和處理垃圾的時間。人們只需在手機上動動手指，對美食的需求便能得到快速滿足。不可否認，外賣為我們的生活帶來了諸多方便，但同樣存在食品安全問題。您關注過外賣食品包裝用材及其對身體健康的影響嗎？真實的科研數據將會刷新您的認知。
不同材質的外賣餐盒均釋放
微塑料，且不受溫度影響
2020年11月，華東師範大學研究團隊在Journal of Hazardous Materials發表題為「Microplastics in take-out food containers」的研究成果（圖1）[1]。研究發現不論是可以微波加熱的聚丙烯（Polypropylene，PP）餐盒、耐熱至70℃的聚對苯二甲酸乙二醇酯（Polyethylene terephthalate，PET）餐盒，還是更傳統的聚苯乙烯（Polystyrene，PS）白色發泡飯盒，都會釋放微塑料，並且基本不受溫度的影響。
圖1 研究成果（圖源：[1]）
在這項研究中，研究人員從中國五個城市（石家莊、青島、成都、杭州、廈門）收集了由常見聚合物材料（PP、PS、PE（Polyethylene）、PET）製成的外賣容器（圖2）。研究人員為了模擬外賣模式和運送過程，對容器進行了兩種處理：直接沖洗每個容器的內部，或將容器中放入100℃熱水，處理30分鐘；隨後，對不同處理後的微塑料和容器表面進行了表徵；然後，根據微塑料的丰度和高風險消費者的外賣訂購頻率估計人類通過外賣容器攝入的微塑料（圖3）。
圖2 實驗材料（圖源：[1]）
圖3 實驗設計（圖源：[1]）
1 四種材料的餐盒均釋放微塑料，PS最高
在不同類型的容器中，釋放的微塑料材質包括人造絲、丙烯酸、尼龍、聚酯、PP、PS、PE和PET；片狀微塑料釋放的比例最高的是PS容器（62%），其次是PP容器（32%）、PE容器（22%）和PET容器（3%）。
2 遇熱時，所有餐盒均釋放8種微塑料，PS最高
PET容器不耐熱，熱水沖洗直接變形；剩下的三種容器中，冷熱水處理均不影響微塑料釋放；熱水處理後，從釋放物中檢測到8種類型（人造絲、丙烯酸、尼龍、聚酯、PP、PS、PE和PET）的合成聚合物；片狀微塑料釋放的比例為PS（77%）、PP（25%）和PE（24%）。
3 不同溫度處理時，PS受影響最大
常溫處理後，PP和PET容器的表面比較光滑，偶有幾個突起；PE表面，有大小為5-15μm的褶皺；PS表面粗糙，有許多破損的地方，破損尺寸範圍為20-100μm。熱水處理後，PP容器表面出現直徑約1-5μm的不規則物體；PE容器表面更不平整，PE噴塗膜與底部明顯分離；PS表面幾乎沒有變化。
4 每人每周可通過外賣容器攝入12-203片微塑料
根據外賣容器中微塑料的平均丰度和高危人群（白領）的點餐頻率進行計算，每人每周可能通過外賣容器攝入12-203片微塑料。
本研究定量研究了外賣容器中的微塑料。在由PS製成的容器中發現了最高的微塑料丰度。PS容器的結構鬆散、表面粗糙，容易導致容器中的微塑料增多。根據外賣容器的微塑料丰度和白領的外賣訂購頻率，每人每周攝入的微塑料從12-203片不等。此外，此項研究缺乏各種食品包裝中的微塑料，需進一步探討。
NIST：塑料消費品一次釋放萬億
微塑料顆粒入水，且可被人體吸收
2022年5月，美國國家標準與技術研究院（National Institute of Standards and Technology，NIST）研究團隊在Environmental Science & Technology發表題為「Common Single-Use Consumer Plastic Products Release Trillions of Sub-100 nm Nanoparticles per Liter into Water during Normal Use」的研究成果（圖4）[2]。研究發現常用塑料消費品如一次性食品級尼龍袋和低密度聚乙烯熱飲杯內襯會釋放出數量密度大於1012L-1的納米級塑料顆粒，且釋放顆粒量與水溫呈函數關係；從300 mL熱飲杯釋放到水中的微塑料顆粒，可被人體細胞吸收，吸收量大約為每7個人體細胞便吸收一個微塑料顆粒。
圖4 研究成果（圖源：[2]）
粒徑和化學成分是納米材料毒性的重要參數。物理直徑小於100 nm的顆粒可被人類細胞內吞，且具有干擾細胞功能的風險。人類食物接觸最普遍的兩種塑料：食品級尼龍薄膜和一次性熱飲杯（Single-use beverage cups，SUBCs），在接觸液態食物時均會產生懸浮態微米級和納米級塑料，因此，本研究將這兩種塑料作為研究對象。
研究人員在零售店購買了尼龍薄膜食品袋和規格為335 ml的SUBCs，並用常溫超純水（Ultra pure water，UPW）進行清洗，去除在製造、儲存、運輸和垛堞過程中可能粘附或吸附的物質。針對於SUBCs，將300 mL的100℃或室溫UPW裝入SUBCs進行測試，並立即用清潔的表面皿覆蓋SUBCs。盛有UPW的SUBCs樣品在室溫空氣中自然冷卻20 min。最後，分離SUBCs的低密度聚乙烯（Low Density Polyethylene，LDPE）薄膜；針對於尼龍薄膜食品袋，用1 L的室溫UPW填充，並封口。將其放入慢燉鍋中，並將溫度條件保持在22℃或90℃ 1小時。隨後將樣品轉移到乾淨的1L玻璃瓶中（圖5）。通過檢測空氣氣溶膠粒子密度、水溶液中粒子密度和掃描電子顯微鏡圖像，評估塑料粒子的直徑（Diameter，Dm）、水中顆粒數密度（Number density in water，NW）和水中顆粒物質量濃度。
圖5 試驗設計（圖源：[2]）
結果發現：
1 尼龍膜和SUBCs在常溫和高溫下均釋放千億級可被人體吸收的微塑料粒子，且升溫可使釋放濃度上升50%
以UPW作為空白對照，UPW霧化顆粒的平均Dm分別為26±2 nm，NW約為7*1011L-1。在22℃和90℃時，尼龍膜Dm分別為70±2 nm和83±2 nm，NW分別約為2.4*1013L-1和3.5*1013L-1；在22℃和100℃時，SUBC Dm分別為30±2 nm和44±2 nm，NW分別約為2.8*1012L-1和5.1*1012L-1。溫度升高使二者的NW均上升約50%（圖6）。
圖6 水中塑料Dm、NA和顆粒質量濃度（圖源：[6]）
2 尼龍材料釋放到熱水中的微塑料顆粒量比SUBC高出了約7倍
3 300 ml SUBC盛裝的液體入體，相當於每七個細胞攝入一個微塑料顆粒
研究人員表示雖然微塑料顆粒會遷移入水，但食品級塑料顆粒遷移到水中的情況遠遠低於FDA規定的人類安全消費量。普通塑料消費品是人類攝入微塑料顆粒的重要來源，這些微塑料粒子已被確定為對生物系統健康構成潛在風險。
微塑料入體途徑防不勝防
生物毒性多種多樣
塑料時代，無人能夠逃脫微塑料入體的命運！澳大利亞紐卡斯爾大學的研究表明，全世界的人們每周可能會攝入5克微塑料顆粒，相當於一張信用卡的重量，這些微塑料的來源主要是自來水和瓶裝水[3]。2022年3月，荷蘭科學家首次在人體血液中發現微塑料，這些微塑料可通過血液循環進入人體器官[4]。
1 微塑料入體途徑廣泛，防不勝防
從最深的海洋到最高的山脈，從無形的空氣，到有形的土壤，那些肉眼看不見的微塑料碎片已經出現在地球各個角落。微塑料可通過飲食、呼吸等各種生命活動進入人體。通過攝食及呼吸作用進入人體的微塑料可以在腸道和肺部富集，並有可能轉移到其他器官和組織中。有研究證明多種人體細胞都能夠吸收微塑料。到達肺部和腸道的微塑料分別被肺上皮細胞和小腸上皮細胞通過被動擴散、細胞滲透或主動的細胞攝取等方式吸收。與吸收納米顆粒等外源物質的方式類似，細胞主要通過胞飲和吞噬兩種途徑主動內化微塑料。
2 微塑料生物毒性多樣，避無可避
微塑料作為一種微米和納米級別的顆粒，被細胞吸收後，其大小和表面電荷等理化性質均會對細胞產生毒性效應。被細胞吸附在表面的微塑料可以通過破壞細胞膜進入細胞，並進一步對線粒體、內質網等細胞器膜造成毒性；微塑料暴露會引起多種生物和人體細胞不同程度氧化應激反應，其原因可能是因為它們的比表面積較大，在其表面會吸附許多氧化物質（如金屬），這些物質會釋放活性氧，另外產生炎症反應的過程中也會釋放活性氧；微塑料的毒性機制還包括能量平衡和新陳代謝的紊亂；除此之外，暴露微塑料可能還會使細胞產生基因毒性。
製造無數塑料的人類同樣也處於食物鏈頂端，最終還是要自食惡果。有些莫名其妙的疾病，或許就與微塑料脫不了干係。平凡的我們能做的，就是在日常生活中盡量減少塑料產品的消費，為個人，也為後代多留一片凈土！
撰文|文競擇
排版|文競擇
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參考資料：
[1]Du F, Cai H, Zhang Q, Chen Q, et al. Microplastics in take-out food containers. J Hazard Mater. 2020 Nov 15;399:122969. doi: 10.1016/j.jhazmat.2020.122969. Epub 2020 May 26. PMID: 32526446.
[2]Zangmeister CD, Radney JG, Benkstein KD, et al. Common Single-Use Consumer Plastic Products Release Trillions of Sub-100 nm Nanoparticles per Liter into Water during Normal Use. Environ Sci Technol. 2022 May 3;56(9):5448-5455. doi: 10.1021/acs.est.1c06768. Epub 2022 Apr 20. PMID: 35441513.
[3]https://phys.org/news/2019-06-consume-credit-card-worth-plastic.html
[4]Leslie HA, van Velzen MJM, Brandsma SH, et al. Discovery and quantification of plastic particle pollution in human blood. Environ Int. 2022 May;163:107199. doi: 10.1016/j.envint.2022.107199. Epub 2022 Mar 24. PMID: 35367073.
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