《Journal of Food Composition and Analysis》:Microplastic contamination in branded and non-branded edible Soybean oil from Bangladesh
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研究人员为评估广泛消费的食用油的潜在污染风险,针对孟加拉国市场销售的品牌与非品牌大豆油,首次开展了微塑料(MPs)赋存特征的系统研究。通过溶剂稀释、立体显微镜观察及FTIR和SEM分析,发现所有样品均受MPs污染,平均丰度高达53,922 ± 10,510 particles/L,其中非品牌油污染更为严重。研究识别了六种聚合物类型,并首次在食用油中报道了PU和尼龙污染。健康风险评估表明,儿童通过食用油摄入的MPs日暴露量(EDI)高达77.21 MPs/day,存在不容忽视的健康风险。该研究为发展中国家的食品安全监管与塑料污染管控提供了关键基线数据。
在当今世界,塑料制品无处不在,从食品包装到日常用品,它们带来了便利,也留下了持久的“遗产”。这些塑料在环境中逐渐崩解,形成尺寸小于5毫米的微塑料(MPs),它们已经侵入水体、土壤、空气,甚至我们的食物链。食用油,作为日常烹饪的必需品,其安全性备受关注。先前的研究已在橄榄油、葵花籽油等多种食用油中检出了MPs,但对于全球消费量巨大、尤其在孟加拉国作为烹饪支柱的大豆油,其污染状况却几乎是个空白。孟加拉国约99%的人口食用大豆油,人均日摄入量达20-22克,且市场需求持续增长。然而,该国食品安全的监管框架相对宽松,塑料污染问题严峻。市场上同时流通着经过标准化加工的“品牌”油和价格低廉、监管有限的“非品牌”散装油。这两种油品是否存在MPs污染?污染程度如何?对人体健康有何潜在风险?这些问题亟需解答。为此,Runa Akter Meem等研究人员在《Journal of Food Composition and Analysis》上发表了一项开创性研究,首次系统地揭示了孟加拉国大豆油中的微塑料污染全景。
为开展这项研究,作者团队主要运用了以下关键技术方法:首先,通过随机采样在孟加拉国达卡市收集了品牌和非品牌大豆油样品各30个(共60个),并合成为6个复合样本进行分析。其次,在方法学上,他们比较了化学消化法和溶剂稀释法,最终确定了以正己烷和乙醇进行溶剂稀释、再经真空过滤提取MPs的最优方案,该方法能有效保持MPs形态完整。之后,利用立体显微镜对滤膜上的MPs进行视觉观察、计数和形态(如纤维、碎片)、颜色、尺寸分类。进一步,采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)对随机选取的MPs颗粒进行聚合物类型鉴定。最后,通过扫描电子显微镜(SEM)分析了MPs的表面形貌特征。整个实验过程严格遵守了质量控制(QC)和质量保证(QA)协议,以排除背景污染。
研究结果
3.1. 大豆油样品中MPs的丰度
MPs污染在所有分析样品中均被检出。品牌大豆油的MPs含量范围为43,933–54,133 particles/L,而非品牌油的污染程度显著更高,范围在44,733至70,467 particles/L之间。平均而言,非品牌样品(59,778 ± 11,648 particles/L)的污染水平是品牌油(48,067 ± 4,683 particles/L)的1.24倍。其中,来自Tejgaon的非品牌样品NB3污染最严重。统计分析表明,两组间的差异具有统计学意义。这证实了非品牌大豆油是更重要的MPs膳食暴露源。
3.2. 所有样品中MPs的形态、尺寸和颜色分布
研究发现MPs共有纤维、碎片、珠子、泡沫、薄膜和颗粒六种形态,其中纤维在所有样品中占主导地位,平均占比高达82.50%。在颜色方面,透明MPs最为常见(占总量的56.29%),其次为灰色(15.30%)和紫色(10.33%)。尺寸分析显示,101–500 μm和501–1000 μm的MPs是最主要的尺寸组,分别占总量的35.84%和33.20%。值得注意的是,非品牌油中更大尺寸(如501–1000 μm和1001–2000 μm)的MPs占比更高。
3.3. 使用FTIR光谱对MPs进行化学基团鉴定
FTIR分析鉴定出六种聚合物类型:低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETE)、聚氨酯(PU)和尼龙(nylon)。其中,PU和尼龙是首次在食用油中被报道。聚合物多样性表明污染可能来源于加工设备接触、包装材料以及储运过程等多个环节。
3.4. 表面形貌分析
SEM图像显示,品牌油中的MPs表面呈现更多的条纹、断裂层等降解特征,可能与加工或储存中的热氧化应力有关;而非品牌油中的MPs则表现出更光滑、完整的圆柱形形态,暗示其可能来自包装或设备,且受环境老化影响较小。
3.5. MPs特征的主成分分析
主成分分析(PCA)表明,品牌油和非品牌油的MPs污染模式不同。品牌油的MPs特征更为分散,可能与多样化的加工和包装污染源有关;而非品牌油则显示出与特定尺寸(如更大颗粒)和形态(如纤维)更直接的关联,表明其污染来源可能更集中,例如来自粗糙颗粒的直接引入。
3.6. 人均估计摄入量和初步风险评估
健康风险评估结果触目惊心。估计成人每日通过大豆油摄入的MPs数量为17.65个,儿童则高达77.21个。换算成估计年摄入量(EAI),成人为6,441.24个/年,儿童为28,180.45个/年。若按孟加拉国人均寿命74.07年计算,终生微塑料暴露量(LME) 成人可达4.77×105个,儿童高达2.09×106个。尽管根据MP污染负荷指数(MPPLI) 判断,总体污染风险处于“低”水平,但鉴于长期、慢性的摄入以及MPs可能带来的生物累积和毒性效应,尤其是对体重更轻的儿童而言,其潜在健康风险不容忽视。
结论与讨论
本研究首次确证了孟加拉国市场上销售的大豆油普遍存在微塑料污染,填补了该领域,尤其是发展中国家食用油安全研究的空白。研究得出几个核心结论:第一,非品牌油的MPs污染水平显著高于品牌油,凸显了非正规生产环节中卫生条件、包装和储运标准缺失所带来的更高风险。第二,纤维状、透明、中小尺寸(101-1000 μm)的MPs是主要污染物,其来源可能与纺织品纤维、包装材料降解和加工环境有关。第三,FTIR鉴定出包括PU和尼龙在内的六种聚合物,揭示了复杂多样的污染来源,其中包装材料是重要贡献者。第四,初步健康风险评估表明,通过大豆油摄入MPs是孟加拉国人群,尤其是儿童,一个不可忽视的暴露途径,长期累积可能带来健康隐患。
这项研究的意义重大。它不仅为“塑料星球”的食品安全问题提供了来自南亚地区的具体案例和扎实数据,更对政策制定者和食品工业敲响了警钟。研究结果强烈呼吁孟加拉国乃至类似地区加强对食用油生产、加工、包装和销售全链条的监管,推广更安全的包装材料,改进生产工艺中的过滤环节,并提升公众对塑料污染与食品安全关联的认知。尽管当前风险评估指数显示为“低风险”,但考虑到MPs的持久性、累积性及其作为有毒化学物质载体的潜力,任何程度的污染都值得警惕和干预。这项研究为未来的风险精准评估、食品安全标准制定以及可持续的塑料废物管理策略提供了至关重要的科学依据。