外卖是时代的产物，正悄然改变中国三代人的生活方式。从教室中的学生到办公室白领再到退休在家的老人，外卖的身影总会出现。便捷的外卖可以省去人们买菜、做饭、收拾厨房和处理垃圾的时间。人们只需在手机上动动手指，对美食的需求便能得到快速满足。不可否认，外卖为我们的生活带来了诸多方便，但同样存在食品安全问题。您关注过外卖食品包装用材及其对身体健康的影响吗？真实的科研数据将会刷新您的认知。
不同材质的外卖餐盒均释放微塑料，且不受温度影响
2020年11月，华东师范大学研究团队在Journal of Hazardous Materials发表题为“Microplastics in take-out food containers”的研究成果（图1）[1]。研究发现不论是可以微波加热的聚丙烯（Polypropylene，PP）餐盒、耐热至70℃的聚对苯二甲酸乙二醇酯（Polyethylene terephthalate，PET）餐盒，还是更传统的聚苯乙烯（Polystyrene，PS）白色发泡饭盒，都会释放微塑料，并且基本不受温度的影响。
图1 研究成果（图源：[1]）
在这项研究中，研究人员从中国五个城市（石家庄、青岛、成都、杭州、厦门）收集了由常见聚合物材料（PP、PS、PE（Polyethylene）、PET）制成的外卖容器（图2）。研究人员为了模拟外卖模式和运送过程，对容器进行了两种处理：直接冲洗每个容器的内部，或将容器中放入100℃热水，处理30分钟；随后，对不同处理后的微塑料和容器表面进行了表征；然后，根据微塑料的丰度和高风险消费者的外卖订购频率估计人类通过外卖容器摄入的微塑料（图3）。
图2 实验材料（图源：[1]）
图3 实验设计（图源：[1]）
1、四种材料的餐盒均释放微塑料，PS最高
在不同类型的容器中，释放的微塑料材质包括人造丝、丙烯酸、尼龙、聚酯、PP、PS、PE和PET；片状微塑料释放的比例最高的是PS容器（62%），其次是PP容器（32%）、PE容器（22%）和PET容器（3%）。
2、遇热时，所有餐盒均释放8种微塑料，PS最高
PET容器不耐热，热水冲洗直接变形；剩下的三种容器中，冷热水处理均不影响微塑料释放；热水处理后，从释放物中检测到8种类型（人造丝、丙烯酸、尼龙、聚酯、PP、PS、PE和PET）的合成聚合物；片状微塑料释放的比例为PS（77%）、PP（25%）和PE（24%）。
3、不同温度处理时，PS受影响最大
常温处理后，PP和PET容器的表面比较光滑，偶有几个突起；PE表面，有大小为5-15μm的褶皱；PS表面粗糙，有许多破损的地方，破损尺寸范围为20-100μm。热水处理后，PP容器表面出现直径约1-5μm的不规则物体；PE容器表面更不平整，PE喷涂膜与底部明显分离；PS表面几乎没有变化。
4、每人每周可通过外卖容器摄入12-203片微塑料
根据外卖容器中微塑料的平均丰度和高危人群（白领）的点餐频率进行计算，每人每周可能通过外卖容器摄入12-203片微塑料。
本研究定量研究了外卖容器中的微塑料。在由PS制成的容器中发现了最高的微塑料丰度。PS容器的结构松散、表面粗糙，容易导致容器中的微塑料增多。根据外卖容器的微塑料丰度和白领的外卖订购频率，每人每周摄入的微塑料从12-203片不等。此外，此项研究缺乏各种食品包装中的微塑料，需进一步探讨。
NIST：塑料消费品一次释放万亿微塑料颗粒入水，且可被人体吸收
2022年5月，美国国家标准与技术研究院（National Institute of Standards and Technology，NIST）研究团队在Environmental Science & Technology发表题为“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（图4）[2]。研究发现常用塑料消费品如一次性食品级尼龙袋和低密度聚乙烯热饮杯内衬会释放出数量密度大于1012L-1的纳米级塑料颗粒，且释放颗粒量与水温呈函数关系；从300 mL热饮杯释放到水中的微塑料颗粒，可被人体细胞吸收，吸收量大约为每7个人体细胞便吸收一个微塑料颗粒。
图4 研究成果（图源：[2]）
粒径和化学成分是纳米材料毒性的重要参数。物理直径小于100 nm的颗粒可被人类细胞内吞，且具有干扰细胞功能的风险。人类食物接触最普遍的两种塑料：食品级尼龙薄膜和一次性热饮杯（Single-use beverage cups，SUBCs），在接触液态食物时均会产生悬浮态微米级和纳米级塑料，因此，本研究将这两种塑料作为研究对象。
研究人员在零售店购买了尼龙薄膜食品袋和规格为335 ml的SUBCs，并用常温超纯水（Ultra pure water，UPW）进行清洗，去除在制造、储存、运输和垛堞过程中可能粘附或吸附的物质。针对于SUBCs，将300 mL的100℃或室温UPW装入SUBCs进行测试，并立即用清洁的表面皿覆盖SUBCs。盛有UPW的SUBCs样品在室温空气中自然冷却20 min。最后，分离SUBCs的低密度聚乙烯（Low Density Polyethylene，LDPE）薄膜；针对于尼龙薄膜食品袋，用1 L的室温UPW填充，并封口。将其放入慢炖锅中，并将温度条件保持在22℃或90℃ 1小时。随后将样品转移到干净的1L玻璃瓶中（图5）。通过检测空气气溶胶粒子密度、水溶液中粒子密度和扫描电子显微镜图像，评估塑料粒子的直径（Diameter，Dm）、水中颗粒数密度（Number density in water，NW）和水中颗粒物质量浓度。
图5 试验设计（图源：[2]）
结果发现：
1、尼龙膜和SUBCs在常温和高温下均释放千亿级可被人体吸收的微塑料粒子，且升温可使释放浓度上升50%
以UPW作为空白对照，UPW雾化颗粒的平均Dm分别为26±2 nm，NW约为7*1011L-1。在22℃和90℃时，尼龙膜Dm分别为70±2 nm和83±2 nm，NW分别约为2.4*1013L-1和3.5*1013L-1；在22℃和100℃时，SUBC Dm分别为30±2 nm和44±2 nm，NW分别约为2.8*1012L-1和5.1*1012L-1。温度升高使二者的NW均上升约50%（图6）。
图6 水中塑料Dm、NA和颗粒质量浓度（图源：[6]）
2、尼龙材料释放到热水中的微塑料颗粒量比SUBC高出了约7倍
3、300 ml SUBC盛装的液体入体，相当于每七个细胞摄入一个微塑料颗粒
研究人员表示虽然微塑料颗粒会迁移入水，但食品级塑料颗粒迁移到水中的情况远远低于FDA规定的人类安全消费量。普通塑料消费品是人类摄入微塑料颗粒的重要来源，这些微塑料粒子已被确定为对生物系统健康构成潜在风险。
微塑料入体途径防不胜防，生物毒性多种多样
塑料时代，无人能够逃脱微塑料入体的命运！澳大利亚纽卡斯尔大学的研究表明，全世界的人们每周可能会摄入5克微塑料颗粒，相当于一张信用卡的重量，这些微塑料的来源主要是自来水和瓶装水[3]。2022年3月，荷兰科学家首次在人体血液中发现微塑料，这些微塑料可通过血液循环进入人体器官[4]。
1 、微塑料入体途径广泛，防不胜防
从最深的海洋到最高的山脉，从无形的空气，到有形的土壤，那些肉眼看不见的微塑料碎片已经出现在地球各个角落。微塑料可通过饮食、呼吸等各种生命活动进入人体。通过摄食及呼吸作用进入人体的微塑料可以在肠道和肺部富集，并有可能转移到其他器官和组织中。有研究证明多种人体细胞都能够吸收微塑料。到达肺部和肠道的微塑料分别被肺上皮细胞和小肠上皮细胞通过被动扩散、细胞渗透或主动的细胞摄取等方式吸收。与吸收纳米颗粒等外源物质的方式类似，细胞主要通过胞饮和吞噬两种途径主动内化微塑料。
2、微塑料生物毒性多样，避无可避
微塑料作为一种微米和纳米级别的颗粒，被细胞吸收后，其大小和表面电荷等理化性质均会对细胞产生毒性效应。被细胞吸附在表面的微塑料可以通过破坏细胞膜进入细胞，并进一步对线粒体、内质网等细胞器膜造成毒性；微塑料暴露会引起多种生物和人体细胞不同程度氧化应激反应，其原因可能是因为它们的比表面积较大，在其表面会吸附许多氧化物质（如金属），这些物质会释放活性氧，另外产生炎症反应的过程中也会释放活性氧；微塑料的毒性机制还包括能量平衡和新陈代谢的紊乱；除此之外，暴露微塑料可能还会使细胞产生基因毒性。
制造无数塑料的人类同样也处于食物链顶端，最终还是要自食恶果。有些莫名其妙的疾病，或许就与微塑料脱不了干系。平凡的我们能做的，就是在日常生活中尽量减少塑料产品的消费，为个人，也为后代多留一片净土！
撰文|文竞择
排版|乔维钧
参考资料：
[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.
