综述:从农场到餐桌——肉制品与乳制品供应链中的微塑料污染

《Current Research in Food Science》:From Farm to Fork: Microplastic Contamination in the Meat and Dairy Supply Chain

【字体: 时间:2026年02月02日 来源:Current Research in Food Science 7

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  本综述系统梳理了微塑料(MPs)在肉制品与乳制品全供应链中的污染现状、迁移路径与健康风险,揭示了从饲料摄入、加工设备磨损到包装材料释放的多重污染途径。文章指出PE、PP、PS等聚合物在食品中广泛存在,浓度最高可达30,300 MPs/kg(牛肉汉堡),并通过氧化应激、内分泌干扰等机制威胁健康。作者呼吁建立标准化检测方法(如μ-FTIR、Py-GC/MS)并实施全过程管控策略,为食品安全生产提供关键科学依据。

  
微塑料污染在肉制品与乳制品供应链中的全景扫描
1. 引言
微塑料(MPs)作为新兴环境污染物,已通过"农场到餐桌"链条渗透至肉制品与乳制品中。随着全球动物源性食品消费量持续增长,MPs通过每日膳食摄入可能对公众健康构成潜在威胁。本文聚焦肉制品与乳制品这两大重要蛋白来源,系统分析MPs的污染分布、迁移机制与健康效应,为食品安全风险管理提供理论支撑。
2. 污染现状:从原料到成品的全程潜伏
2.1 肉制品中的MPs污染
研究数据显示,生鲜肉类中MPs浓度相对较低(如伊朗牛肉为0.14-0.19 MPs/g),但经加工后显著升高。意大利牛肉汉堡中检测到30,300 MPs/kg的高浓度污染,主要成分为聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)。值得注意的是,加工环节是污染放大关键点:土耳其鹌鹑肉中PE纤维浓度达4.80±2.86 MPs/克,巴基斯坦农场鸡胗内MPs数量高达33.25±17.8 MPs/个。中国学者甚至在猪肺组织中检出180 MPs/g的聚酰胺(PA)颗粒,提示MPs可能通过胎盘屏障(胎儿猪肺中检出90 MPs/g)。
2.2 乳制品的MPs污染特征
乳制品因加工环节繁多更易受到污染。意大利生鲜牛奶中检出1-27 MPs/mL的再生纤维素纤维,而包装材料影响显著:多层塑料包装牛奶的MPs数量(35 MPs/3L)是玻璃瓶装(7 MPs/3L)的5倍。奶酪产品污染尤为突出,意大利新鲜奶酪和成熟奶酪分别含1,280 MPs/kg和1,857 MPs/kg的PE、PP碎片。亚洲风味酸奶中则发现聚苯乙烯(PS)碎片占比达20%,每日摄入量可达0.56 μg/g bw/day。
3. 污染途径解析
3.1 农场端输入途径
饲料污染是首要来源,含MPs的农业塑料膜碎片、污水灌溉饲料作物等通过畜禽摄食进入食物链。饮用水也是重要渠道,地表水中的MPs可被动物直接摄入并转移至肌肉组织或乳腺。
3.2 加工环节的污染放大
切割板、传送带等塑料设备在摩擦中释放颗粒,例如阿联酋研究发现彩色切菜板脱落的MPs使鸡肉污染达1.19 MPs/g。乳业中挤奶器管路、储罐衬里等持续释放PE、PET纤维,加工过程中的高温、机械搅拌进一步加剧聚合物降解。
3.3 包装与储运的最终污染
多层复合包装在机械应力下易发生层间剥离,意大利研究显示此类包装牛奶的MPs释放量显著高于单一材质包装。存储时的温度波动、紫外线照射还会加速塑料老化裂解。
4. 健康影响机制
4.1 物理损伤与屏障穿透
MPs进入消化道后引发"肠漏症",其不规则边缘破坏上皮细胞完整性,促进颗粒及附着污染物进入循环系统。粒径<10 μm的颗粒可穿越生物屏障,在肺、肝等器官蓄积,诱发局部炎症反应。
4.2 化学毒性协同效应
MPs作为载体吸附邻苯二甲酸酯、双酚A(BPA)等添加剂,在体内释放后干扰内分泌功能。研究表明PS-MPs诱导细胞凋亡线粒体通路激活,而PE携带的多环芳烃(PAHs)与心血管疾病风险上升相关。
4.3 肠道微生态扰动
MPs暴露导致肠道菌群α多样性下降,条件致病菌(如大肠杆菌-志贺氏菌属)丰度增加而有益菌(乳酸杆菌等)减少。这种菌群失调进一步影响短链脂肪酸(SCFAs)代谢,削弱肠道免疫调节功能。
5. 污染控制策略
5.1 源头减量技术
推广可降解农用膜替代传统PE地膜,建立饲料MPs过滤标准。在加工环节采用陶瓷、不锈钢等替代塑料器械,对高磨损设备实施定期更换制度。
5.2 工程化拦截方案
水处理环节引入膜过滤技术(纳滤/超滤)去除MPs,乳品厂安装在线微滤装置。包装设计优先选用单片材结构,避免多层复合材料使用。
5.3 检测技术升级
建立基于μ-FTIR和激光红外光谱(LDIR)的快速检测平台,开发针对纳米级塑料的spICP-MS方法。建议将Py-GC/MS作为确证手段,提高复杂基质中聚合物定性准确性。
6. 研究展望
当前亟需统一MPs检测标准以实现数据可比性,加强MPs在生物体内转运转化机制研究。未来应重点探索MPs与新兴污染物(如抗生素耐药基因)的复合效应,并发展基于区块链技术的全链条追溯系统。
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