糖的塑料足迹：孟加拉国商业糖中的微塑料污染

《Journal of Food Composition and Analysis》：The Plastic Footprint of Sugar: Microplastic Contamination in Bangladesh’s Commercial Sugar

　　

食品中微塑料（MPs）的存在已成为环境和公共卫生关注的问题，然而关于其在精制膳食商品中出现的证据仍然有限。本研究评估了商业糖中的微塑料污染，并估算了MPs的每日摄入量。研究人员使用立体显微镜进行颗粒表征，并使用傅里叶变换红外光谱（FTIR）进行聚合物鉴定，分析了七种品牌和非品牌糖产品。在95%的样本中检测到微塑料，浓度范围为210至508颗粒/千克。品牌糖含有322±109.53颗粒/千克，而非品牌糖表现为403±148.5颗粒/千克，表明在自由获取的市场糖中污染相对较高，尽管差异无统计学意义（p?>0.05）。颗粒尺寸从≤12 μm到3.19 mm不等，以纤维和碎片为主。FTIR分析确认了多种聚合物，包括丙烯腈丁二烯苯乙烯（ABS）、聚氯乙烯（PVC）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PETE）、聚四氟乙烯（PTFE）、聚碳酸酯（PC）、醋酸纤维素（CA）、高密度聚乙烯（HDPE）、乙烯-醋酸乙烯酯（EVA）和尼龙（Nylon）。基于人类健康风险评估框架，估计每日摄入量为0.2178颗粒/千克体重，危害浓度比范围为7.1至17.16，表明尽管几种聚合物具有较高的危害分类，但其测量浓度仍远低于相应的参考阈值。总体而言，商业糖代表了一条持续的膳食暴露途径，强调需要系统监测和加强食品安全评价。

论文解读：孟加拉国商业糖中微塑料污染的研究

**研究背景**
塑料污染已成为全球性环境挑战，微塑料（Microplastics, MPs）作为粒径小于5 mm的塑料碎片，广泛存在于海洋、陆地及大气环境中。MPs可通过食物链传递并累积于高营养级生物体内，对人类健康构成潜在威胁。尽管MPs已在鱼、海鲜、食盐、水、蜂蜜等多种食品中被检出，但在精制膳食商品如糖中的证据仍十分有限。孟加拉国作为人口密集、河流网络发达、固体废物管理不足的地区，面临严重的塑料污染问题。该国糖年需求量约200-250万吨，但本土生产仅能满足约5%，大部分依赖进口。糖的生产、包装和运输过程中广泛使用塑料设备（如合成滤布、聚丙烯输送带、PVC管道、塑料储存袋），这些环节均可能引入MPs。然而，关于孟加拉国商业糖中MPs污染的系统性研究尚属空白，缺乏量化数据和健康风险评估。因此，研究人员开展此项研究，旨在填补这一知识缺口，评估商业糖中MPs的赋存特征，并估算每日摄入量，为食品安全监管提供依据。

**研究内容与意义**
研究人员分析了孟加拉国达卡零售点采集的七种商业糖产品（五种品牌糖和两种非品牌散装糖），通过立体显微镜鉴定颗粒形态，利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）鉴定聚合物类型，并结合人类健康风险评估框架计算每日摄入量（EDI）和聚合物危害指数（PHI）。结果表明，95%的样本被MPs污染，浓度范围为210-508颗粒/千克，平均约305颗粒/千克。非品牌糖的平均污染水平（403±148.5颗粒/千克）略高于品牌糖（322±109.53颗粒/千克），但差异无统计学意义。颗粒尺寸从≤12 μm到3.19 mm，以纤维（63%）和碎片（21%）为主，颜色以蓝色（23%）和黑色（18%）最常见。FTIR鉴定出9种聚合物，包括丙烯腈丁二烯苯乙烯（ABS, 25%）、聚氯乙烯（PVC, 18%）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PETE, 15%）等。基于人体健康风险评估，成人通过糖摄入MPs的EDI为0.2178颗粒/千克体重/天，危害浓度比（HCR）为7.1-17.16，表明尽管ABS和PVC等聚合物危害等级高，但测量浓度远低于参考阈值。该研究首次系统揭示了孟加拉国商业糖中MPs污染状况，扩展了微塑料研究从环境介质到精制食品的认知，对食品安全监控具有重要启示意义。论文发表在《Journal of Food Composition and Analysis》。

**关键技术方法**
研究人员从达卡零售点采集七种商业糖产品（五种品牌糖和两种非品牌散装糖），每个产品取4包（每包1 kg）合并为一批，每批制备三个分析重复样，共21份分析样本。样本来源包括四份国产糖和三份进口糖。主要技术方法包括：使用30%过氧化氢（H₂O₂）在50°C下消化去除有机质，经0.45 μm硝酸纤维素膜过滤；利用立体显微镜（LEICA EZ4E）在15×放大倍数下观察颗粒形态，ImageJ软件测量尺寸；使用傅里叶变换红外光谱（FTIR, IR Prestige 21）通过KBr压片透射模式鉴定聚合物类型，光谱匹配度>80%为可接受；采用人类健康风险评估框架计算每日摄入量（EDI）和聚合物危害指数（PHI）。质量控制包括程序空白校正、回收率实验（82.6%）和检测限（LOD）/定量限（LOQ）计算。

**研究结果**
**3.1 微塑料丰度**：通过立体显微镜和FTIR分析，95%的糖样本检测到MPs，浓度范围为210-508颗粒/千克，平均约305颗粒/千克。品牌糖平均为322±109.53颗粒/千克，非品牌糖为403±148.5颗粒/千克，但独立样本t检验显示差异无统计学意义（p>0.05），表明污染水平变异可能是自然波动而非系统性差异。

**3.2 尺寸、颜色、形状和数量**：通过立体显微镜和ImageJ测量，颗粒尺寸从≤12 μm到3.19 mm，小MPs（≤1 mm）占67.2%，大MPs（≤5 mm）占32.8%。形态分类显示纤维占63%，碎片占21%，薄膜占11%，球粒占5%，纤维和碎片的优势表明主要源于加工和包装过程中的二次微塑料。颜色分布中蓝色（23%）和黑色（18%）最常见，与聚丙烯（PP）麻袋、HDPE/LDPE包装膜等材料一致。

**3.3 化学组成**：通过FTIR光谱分析，鉴定出9种聚合物类型，相对丰度依次为：ABS（25%）、PVC（18%）、PETE（15%）、EVA（13%）、CA（12%）、PTFE（6%）、HDPE（4%）、PC（4%）、尼龙（3%）。ABS、PVC和PETE为主要组分，反映了包装材料、工业设备和环境沉积等多种来源。

**3.4 人体健康风险评估**：基于人体健康风险评估框架，计算得出成人通过糖摄入MPs的EDI为0.2178颗粒/千克体重/天（按最大浓度0.508颗粒/克和成人日摄入糖25 g计算）。聚合物危害指数（PHI）显示PVC危害最高（1800.18±195.02），其次为ABS（1638±160.52）。危害浓度比（HCR）为7.1-17.16，表明尽管ABS和PVC属于高危害等级，但测量浓度低于参考阈值，糖作为持续暴露源但摄入强度较低。

**讨论与结论**
讨论部分指出，MPs污染在糖中普遍存在，纤维和二次微塑料的主导地位表明环境碎裂和加工磨损是主要来源。与饮料和乳制品研究相比，糖的EDI较低但聚合物危害更高。研究结果强调需要建立标准化监测协议，改善工业卫生和包装实践，并加强食品安全法规。研究结论翻译如下：本研究对孟加拉国商业糖中的微塑料污染进行了新颖而系统的调查，填补了食品安全领域的关键空白。结果表明微塑料不仅存在，而且在品牌糖和非品牌糖中普遍出现（检出率95%），表明污染嵌入供应链多个环节。量化丰度（210-508颗粒/千克）表明糖作为一种每日消费的食品，可能构成持续且被低估的微塑料暴露途径。该研究整合了立体显微镜鉴定、尺寸形状分类、聚合物特异性FTIR验证和初步风险评估，确认了ABS、PVC、尼龙、PTFE、PETE、EVA、CA等多种聚合物，暗示污染源于包装材料、工业设备、环境沉积和大气传输等多个人为源。纤维和二次微塑料的优势表明环境碎裂过程在食物链污染中起主导作用。从公共卫生角度看，研究结果引发了对通过日常膳食长期累积暴露微塑料的重要关注。总之，该研究不仅提供了孟加拉国糖中微塑料污染的综合证据，还强调了制定标准化分析协议、改进工业卫生和包装实践、加强国家食品安全法规的必要性。