咀嚼口香糖过程中微塑料的摄入:释放机制、健康风险与聚合物类型分析

【字体: 时间:2025年09月26日 来源:Journal of Hazardous Materials Letters 8.1

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  本研究针对咀嚼口香糖过程中微塑料释放与摄入风险这一空白领域,通过分析5种天然和5种合成口香糖在咀嚼过程中释放到唾液中的微塑料。研究发现每克口香糖最高可释放637个微塑料,94%在咀嚼前8分钟内释放,且天然与合成口香糖释放量无显著差异(p>0.8)。微塑料以聚烯烃为主,中位尺寸45.4μm。该研究揭示了口香糖消费作为微塑料直接摄入途径的重要风险,为食品安全和公共卫生政策提供了关键科学依据。

  
随着塑料制品在日常生活中的广泛应用,微塑料污染已成为全球关注的重大环境与健康问题。这些直径小于5毫米的塑料颗粒不仅污染海洋和土壤生态系统,更通过食物链进入人体,在血液、肺部甚至胎盘中被检测到。最新临床研究发现,颈动脉斑块中的微塑料存在与心血管疾病风险存在显著相关性,这使得微塑料的暴露途径研究显得尤为紧迫。在众多潜在暴露源中,咀嚼口香糖这一全球年消费量达1.74万亿支的日常习惯,其可能带来的微塑料摄入风险却从未被系统评估。
《Journal of Hazardous Materials Letters》最新发表的这项研究首次揭示了咀嚼口香糖过程中微塑料释放的动态过程与健康影响。研究团队通过严谨的实验设计,回答了三个核心问题:不同类型口香糖(天然vs合成)的微塑料释放量是否存在差异;微塑料的释放时间规律如何;以及释放的微塑料具有怎样的聚合物组成和粒径特征。
研究人员采用了一套结合传统分析化学与创新检测技术的综合方法。实验选取美国市场流行的5种天然和5种合成口香糖品牌,通过志愿者咀嚼实验收集唾液样本。每个口香糖类型进行7次重复测试,确保数据的可靠性。微塑料的分离采用离心、过滤和消化三步法,使用芬顿试剂(Fenton's Reagent)在80-100℃下消化3小时去除有机杂质。检测方面同时采用尼罗红染色智能手机成像方法进行快速筛查,和傅里叶变换红外光谱(FTIR)显微镜进行聚合物类型确认和粒径分析。质量控制措施包括实验室空白对照和口腔预冲洗样本对比,确保结果准确性。
Amount of microplastics released into saliva from chewing gums
研究发现所有测试口香糖都会向唾液中释放微塑料,平均每克口香糖释放100±161个微塑料。令人惊讶的是,合成口香糖与天然口香糖的微塑料释放量无统计学差异(p>0.8),合成口香糖平均释放104.0个/克,天然口香糖为95.8个/克。这一发现打破了"天然口香糖无塑料"的普遍认知。按人均年消费160-180支口香糖计算,每年通过这一途径摄入的微塑料可达28,500-32,000个。
Relative abundance and size of microplastics released from chewing gum
FTIR分析揭示了四类主要聚合物:聚烯烃(polyolefins)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯酰胺(polyacrylamides)和聚苯乙烯(polystyrenes)。天然口香糖中以聚烯烃为主(约50%),而合成口香糖中PET和聚苯乙烯含量更高。粒径分析显示微塑料主要小于100μm,平均尺寸82.6μm,中位数45.4μm,56%的颗粒小于50μm。由于FTIR对20μm以下颗粒检测限制,实际更小的微塑料可能未被完全计数。
Effect of chewing duration on microplastic release
时间释放动力学研究表明,52%的微塑料在咀嚼前8分钟内释放,之后释放速率显著减慢,20分钟后达到平台期。这一发现表明缩短咀嚼时间可能减少微塑料摄入量。研究还指出,天然口香糖在消化系统中降解更快(约3年),而合成口香糖可存留多年,这意味着误吞天然口香糖可能释放更多微塑料。
研究结论强调,咀嚼口香糖是微塑料直接摄入的重要途径,且天然口香糖并非安全的替代选择。这些微塑料在胃酸环境中可能进一步降解为更小颗粒,进入血液循环,与心血管风险相关联。此外,微塑料在肠道内的积累可能影响营养吸收和肠道微生物组平衡。该研究为食品安全监管提供了重要科学依据,建议对口香糖生产工艺和包装材料进行重新评估,同时提示消费者需要重新认识"天然"标签的实际意义。未来研究需要深入探讨微塑料在消化系统中的长期累积效应及其对整体健康的影响机制。
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