食品系统中微塑料的污染效应：揭示其对人类健康与环境毒性的影响及防控策略

《Food Bioscience》：Microplastics and their effects in food systems: Unveiling their human and environmental toxicity

本综述系统阐述了微塑料在食品系统中的污染现状、来源途径及健康风险，重点分析了其作为化学添加剂、重金属和病原微生物载体的协同毒性机制，并探讨了先进检测技术（如显微光谱联用）与防控策略（如EPR制度）。为食品科学与公共健康领域应对微塑料危机提供了跨学科解决方案。

　　

重点内容

微塑料在食物链系统中的存在

微塑料通过引入物理颗粒到食物链中并作为有毒化学物质、添加剂和病原微生物的载体，对食品安全构成重大挑战，这些污染物可通过营养级转移累积。它们在环境中的持久性引起公共卫生关注，特别是在被整体食用的物种中，如贻贝、软体动物、沙丁鱼和凤尾鱼。

人类暴露于微塑料的途径

微塑料可能通过食物途径影响人类和海洋生物。许多对人类的影响是由人类食物途径引起的。表3展示了人类经常消费的食品中微塑料摄入的主要证据。尽管很难完全分离这些途径，但为了讨论方便，我们在此加以区分。

微塑料与食品成分的相互作用

微塑料（MPs）由于其小尺寸和物理化学性质，与各种食品成分发生动态相互作用。在食品系统中，MPs可以吸附多种化学污染物，包括塑料固有的添加剂、环境暴露的重金属和持久性有机污染物（POPs）。这些相互作用影响此类污染物的行为、生物利用度和毒性，从而影响食品安全和质量。

通过炎症和氧化应激引起的胃肠道效应

我们的人体通过粪便排出几乎超过90%的微塑料碎片（Chain, 2016）。微塑料的毒性效应主要取决于添加剂成分、存在的聚合物、塑料中的着色剂以及微塑料的尺寸和形状（Gupta et al., 2024b）。对哺乳动物模型的研究表明，具有某些属性的微塑料可以侵入抗原呈递细胞，影响淋巴细胞和我们身体的免疫系统。

土壤污染及对作物生长的影响

近年来，塑料污染逐渐加剧。研究表明，摄食能力强的生物从沿海地区摄入的塑料碎片最多（Mark A Browne, Galloway, & Thompson, 2007）。北海已报告存在塑料碎片，其主要来源是包装材料以及其他来源，如垃圾填埋场、塑料焚烧、在环境中不当处置。

来自塑料包装材料的来源

在埃塞俄比亚和孟加拉国等国进行了多项调查，以分析塑料的影响及其对社会的影响（Adane & Muleta, 2011; Proshad et al., 2018）。用于制造不同组件和材料的聚合物种类繁多。这些材料会产生不利影响（Hahladakis et al., 2018）。某些塑料非常有害，可能干扰人体的内分泌系统（North & Halden, 2013）。海洋

食品系统中微塑料的检测与定量

检测不同尺寸、形状和各种聚合物结构的微塑料非常复杂，可以使用分析检测方法。通常，微塑料可以通过两个步骤检测：检测微塑料的物理方法，即显微镜法；和检测微塑料的化学方法，即光谱法。不同方法各有优缺点。使用显微镜法检测微塑料

食品中微塑料的当前风险评估模型

电化学检测器已广泛用于检测有害物质，如微塑料（Oliveira et al., 2022）。电化学方法用于通过使用EIS（电化学频率响应谱）分析和检测微塑料趋势。阻抗的变化将导致电子流的检测，从而进一步检测微塑料。阻抗的偏差将决定MP的检测。

减少食品系统中塑料污染的策略

延伸生产者责任（EPR）的主要目标是在生态周期结束后仍致力于实现可持续的生态系统。塑料材料、包装材料的制造商可以在塑料使用后收集用过的塑料材料或容器，通过EPR在其组织内进行回收。日本、欧洲和加拿大等一些国家遵循EPR；另一方面，一些国家并未在商业规模上定期遵循。

结论

本文主要综述了塑料和微塑料的污染及其各种生态影响。微塑料在食品系统中的普遍污染对食品安全、环境健康和公共福祉构成了严峻挑战。本综述强调了微塑料进入食物链的多方面途径——从海洋和淡水生态系统到农业土壤和食品包装材料——突显了它们在食品中的普遍存在。