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奶瓶释放大量微塑料,是否对婴儿有害?研究团队这样解释

2020-10-23 来源: 新浪科技综合

来源:果壳

10月19日,在《自然-食物》(Nature Food)发表的一项研究显示:聚丙烯材质的婴儿奶瓶在冲泡标准配方奶粉时会释放出大量微塑料。这引起了不少婴幼儿家长的担忧和关切。但同时,研究也被许多媒体误读,造成了大量的公众困扰。

冲奶粉时出现大量塑料微粒,会对婴儿健康有害吗?塑料奶瓶还安全吗?应该怎样冲奶粉?果壳邀请到了研究团队“爱尔兰圣三一大学微塑料研究组”进行解读,并提供可行建议。

家长们经常会用聚丙烯材料(PP)制成的奶瓶来冲泡婴幼儿奶粉。PP材料又被称为食品级塑料,大家通常认为无论热水浸泡还是剧烈晃动,PP奶瓶都会是稳定耐用且无物质释放的。

然而事实并非如此,我们最近的研究表明:在单次冲泡中,奶瓶可以释放出十万量级的微塑料颗粒。

PP材质作为食品级塑料常见于婴幼儿奶瓶 | Pixabay
PP材质作为食品级塑料常见于婴幼儿奶瓶 | Pixabay

这项研究来自于一次午餐聊天。一位同事用塑料饭盒泡方便面,倒进热水后,硬质的饭盒变软了。我们非常好奇这个过程中微塑料的释放情况,于是做了个快速检测。结果显示每升热水可让饭盒释放出超过百万的微塑料颗粒。作为参考,我们常接触到的瓶装水或自来水,每升中大约只有几十到几百颗微塑料颗粒。

我们把检测结果告诉了同事,但他毫不在意:“我吃的是面条,又不打算喝塑料汤!”

是的,他并不打算喝汤,但是却有人不得不以塑料容器冲泡的食物为主要营养摄入,那就是抱着奶瓶的婴幼儿。

鉴于此,我们开始关注婴幼儿微塑料颗粒的摄入情况。

温度越高,奶瓶释放出的微塑料越多 

我们对全球48个主要国家和地区的电商网站的奶瓶信息进行了市场调查,这项调查覆盖了全球78%的人口。我们了解到,聚丙烯材料的奶瓶占全球婴儿奶瓶市场份额的83%。

我们选购了10款具有代表性的PP奶瓶产品,并按照WHO推荐的标准步骤制备配方奶,包括清洁、消毒和混合,以测试微塑料的释放情况。

研究团队的实验过程
研究团队的实验过程

实验的结果出乎意料:用来检测的所有PP奶瓶均释放出大量的微塑料颗粒,数值从130万到1600万颗粒/升不等。大多数微塑料颗粒尺寸小于20微米,呈薄片状,表面粗糙。

在不同的测定条件下,高温会显著增加微塑料的释放,当水温从25摄氏度升高到95摄氏度时,有的奶瓶释放的微塑料颗粒会从60万/升增加到5500万/升。

尽管某些配方奶粉供应商推荐用40摄氏度-50摄氏度的水温来冲泡奶粉,世界卫生组织(WHO)和英国食品署建议,应用不低于70摄氏度的热水冲泡奶粉,以降低配方中阪崎肠杆菌和肠炎沙门氏菌暴露的。实验中冲泡奶粉应用的就是这个温度。

100℃灭菌是WHO规定的婴儿奶瓶标准清洁程序,我们比较了有高温灭菌和没有灭菌的PP奶瓶释放出的微塑料颗粒,数据显示,高温灭菌流程导致被测试的PP奶瓶微塑料的释放增加了35-84%。

聚丙烯奶瓶释放出的微塑料颗粒 (a) 白光显微图, (b)。 拉曼光谱成像, (c)原子力显微成像
聚丙烯奶瓶释放出的微塑料颗粒 (a) 白光显微图, (b)。 拉曼光谱成像, (c)原子力显微成像

婴幼儿每日摄入的微塑料 可能是成人的2600倍

鉴于PP材料奶瓶的广泛使用和微塑料的大量释放,我们计算了48个国家和地区12个月大婴幼儿微塑料颗粒的摄入量。根据地区的不同,婴幼儿人均每天摄入量范围为10万– 460万颗不等。平均下来,全球婴幼儿人均日摄入量为160万颗粒,这一平均水平相当于成年人从水,食物和空气中摄入的微塑料颗粒总量(日均约600颗粒,以美国研究为例的)2600倍之多。

尽管这个结果足够令人震惊,但实际水平依然可能被低估了——研究中采用的是0.8 微米孔径的过滤膜,小于0.8微米尺度的微塑料颗粒是被忽略不计的。

特别需要说明的是我们中国的情况:

由于非聚丙烯奶瓶(例如玻璃材质)的广泛使用,中国地区的数据相对很低,但婴幼儿日均摄入量依然可达数万——那些不起眼的奶瓶配件(重力球、吸管、固定圆盘等均为聚丙烯制品)也会释放大量微塑料。

值得一提的是,即便母乳喂养程序也无法完全规避微塑料摄入风险。市场上的吸奶器和母乳储存袋大多也是聚丙烯(PP)材质的,在清洁和消毒的过程中也会产生微塑料。

如果塑料容器底部标注PP,代表它的材质是聚丙烯 | Pixabay
如果塑料容器底部标注PP,代表它的材质是聚丙烯 | Pixabay

微塑料难以避免 但先不要恐慌

尽管这些母婴制品的确在释放出大量微米级甚至是纳米级塑料颗粒。但我们必须指出,目前尚不完全了解这些微小的塑料颗粒对人体健康的风险。有研究表明,大部分摄入的微塑料颗粒可随粪便排出体外。

塑料作为一种人造材料,可提供给使用者极大的设计和使用自由度。由于现实的复杂性,PP材质依然会在很长一段时间内处于婴幼儿用品的主流位置。

微塑料对人体健康的评估势必是科学界接下来必须面对的重要课题。公众大可不必闻塑料而色变。

基于我们的研究结果,我们建议采用以下4个简单的步骤,改进灭菌方法和配方奶粉的制备程序,从而大大降低聚丙烯材质奶瓶释放的微量塑料颗粒量。

1)用凉的无菌水冲洗高温灭菌过的奶瓶,从而洗去附着在奶瓶表面因高温消毒产生的大量微塑料颗粒。此处提到的无菌水,可以指饮用水和置凉的开水。

2)在非塑料容器中冲泡奶粉,避免冲泡过程中因塑料容器与热水接触产生大量的微塑料。

3)待冷却至室温后,将配方奶转移到灭菌后冷却的奶瓶中。

4)避免在塑料容器中二次热奶,尤其是微波炉加热。实验显示微波炉加热会让奶瓶释放更多微塑料颗粒。

研究显示:微波炉加热会让奶瓶释放更多微塑料微粒。
研究显示:微波炉加热会让奶瓶释放更多微塑料微粒。

与此同时,我们正在研发防止微塑料颗粒产生的技术,来制造无微塑料释放的“绿色”塑料。此外,我们还研发了安全有效的过滤技术,以期从饮用水和环境中去除已存在的微塑料和纳米塑料颗粒, 以减少微塑料对人体和环境的污染。

该研究由爱尔兰都柏林圣三一学院王晶晶博士领导的微塑料研究团队,与工程学院的肖立文教授及化学学院的BOLAND教授紧密合作而完成。我们致力于采用纳米技术对新兴污染物进行检测和去除。最新发表在Nature Food 的研究论文(李敦柱博士和时运红博士为共同一作)揭示了我们日常生活中塑料产品的微塑料释放情况,并且提出了相应的控制微塑料释放的方法。

JOHN BOLAND, 王晶晶,肖立文,李敦柱,时运红,杨璐鸣
JOHN BOLAND, 王晶晶,肖立文,李敦柱,时运红,杨璐鸣

作者:爱尔兰圣三一大学(Trinity College Dublin)微塑料研究组

编辑:Luna,刘可

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