ヨーロッパの海塩中のマイクロプラスチック－消費者の
選択による曝露と研究間の方法論的矛盾の例
Microplastics in Your Salt? The Truth about Fleur de Sel
By Petra Gerhards
Ecotoxicology and Environmental Safety 2023;255: 2023.04.15
ハイライト
● 採取技術は、食用海塩中のマイクロプラスチック濃度に影響を与える。
● 13件のヨーロッパの海塩では、マイクロプラスチック濃度の中央値は466±152/kgであった。
● 塩摂取により年間1人当たり12個のマイクロプラスチックが吸収される可能性がある。
● 粒子サイズの違いと部分的なろ過は、研究間の比較を妨げる。
要約
マイクロプラスチックは、特に海洋表層水二世界中で存在するため、新たな懸念が生じている汚染物質である。当然のことながら、多くの場所から採取された塩中にマイクロプラスチックが含まれていることが報告されている。我々は30％過酸化水素分解と5μmフィルターでのろ過を通じて、13種類のヨーロッパの海塩からマイクロプラスチックを抽出した。フィルターを100倍の倍率で目視検査をした。潜在的なマイクロプラスチックのサブサンプルをラマン分光分析に供した。粒子質量が推定され、人間の線量被曝が計算された。ブランク補正後、濃度中央値は466±152マイクロプラスチック/kgで、範囲は74～1155アイテム/kgであった。伝統的に採取された塩は、ほとんどの工業的に採取された塩よりもマイクロプラスチックの含有量が少なかった。年間約14μgのマイクロプラスチック(<12個の粒子)が人体に吸収される可能性があり、そのうち4分の１は消費者が海塩を選択することに起因すると考えられる。我々は既存の研究をレビューし、異なる粒子サイズと不完全なろ過を対象とすることが研究間の比較を妨げることを示し、今後の研究では、方法の調和が重要であることを示した。塩の過剰摂取は人間の健康に有害である。一方、マイクロプラスチックの一部は、原料ではなく生産プロセスを通じて海塩に混入する可能性がある。
１．はじめに
海洋は残留性の有機汚染物質やプラスチック廃棄物のような非溶解性の人為的物質など、さまざまな汚染物質の吸収源であることが知られている。海洋環境に流れ込んだプラスチック製品は、化学的および物理的な力によってより小さな粒子に断片化される運命にある。これらの粒子が5 mmより小さくなると、マイクロプラスチックとして分類され、新たに懸念される汚染物質となる。サイズの下限についてはしばしば議論され、通常は100 nmまたは1μmのいずれかと言われている。マイクロプラスチックは、製造前ペレットの偶発的な流出や洗濯時のマイクロファイバーを含む廃水放出など、環境中に直接放出されることもある。マイクロプラスチックは40年以上前に初めて海水中で発見され、Thompsonらの論文が出版されて以来研究が加速している。現在、世界中の地表水がこの汚染物質を運んでいると考えられている。
海水は重要な物質である。海水に溶解した塩は、主に化学工業やその他の非食品用途(農業や水産養殖など)のために抽出される。世界の塩生産量の一部は人間の消費に向けられている。例えばヨーロッパでは、約7％が食品グレードの塩として収穫されている。今日の世界的な塩需要のほとんどは、地下の岩塩鉱床、つまり蒸発した先史時代の広大な水域の残骸の採掘によって賄われている。世界の塩需要の一部は、海水やその他の天然塩水からの抽出によって満たされている。ヨーロッパで生産される塩の約10％は、大西洋、地中海、およびそれらに接続された水域の水を使用した太陽蒸発によって採取される。フランス、ギリシャ、イタリア、スペインが主な生産者である。
理論的には、海水中に存在するあらゆる微視的または分子的汚染は、それらの海水から抽出された塩にも存在する可能性がある。これは、海水が海から人工蒸発池や天然のラグーン(伝統的な方法)、または他の屋外または屋内の蒸発施設(現代的/工業的方法)に分流されるためである。ここでは(太陽の)熱と風による蒸発により、より濃縮された塩水が残り、最終的には結晶化につながる。そこでは塩の皮が形成され、個体が残る。水を排出し、塩の殻を収穫する。実際、重金属、有機汚染物質、マイクロプラスチックが人間の消費用の海塩に含まれていることが報告されている。しかし、マイクロプラスチックは他の塩水域の塩や岩塩からも発見されている。
食用塩中のマイクロプラスチックの存在は人体への曝露につながる可能性がある。人間の健康への影響の可能性についての懸念が提起されている。潜在的な曝露経路には小さな粒子(<150μm)がヒトの胃組織を通過することが含まれる。しかし、これまでに発表された人体内のマイクロプラスチックに関する研究は限られている。便および結腸試料中のマイクロプラスチックの存在は、マイクロプラスチックが摂取されるだけでなく、それらの粒子の少なくとも一部を再び除去するための身体メカニズムが存在することも分かっている。人体への移行は可能であると思われる。Ragusaらはヒトの胎盤組織中にサイズ5～10μmの球状体と不規則なマイクロプラスチックが存在することを報告している。しかし、Braunらは、分娩環境でのサンプリング中にマイクロプラスチック汚染の可能性が高いため、そのような所見を確認するためのさらなる研究が必要であると警告している。Leslieらは試料の潜在的なマイクロプラスチック汚染を軽減するために非常に厳格な品質管理措置を講じており、最近、ヒトの血液試料中にマイクロプラスチックが含まれていることを確認した。現在までのところ、健康への影響に関する証拠は存在しないが、マイクロプラスチックの有害性を定量化し、したがって、リスクを判定する研究分野はまだ初期段階にある。汚染物質への経口曝露は、通常、経口曝露線量方程式を使用して計算される。この方程式には、特に曝露線量、汚染濃度、汚染媒体の消費または摂取率だけでなく、汚染物質の生物学的利用能、接触の期間および頻度などのさらなる変数も考慮される。汚染物質の量との関係があり、通常は体重当りで表される。しかし、マイクロプラスチックに関するそのような詳細な知識は不足している。現在までに多数の研究が単に塩中のマイクロプラスチックの存在量と、毎日の推奨塩摂取量または年間塩摂取量、またはさまざまな食品のマイクロプラスチックの存在量に単純に基づいて曝露を確立している。
対象となるアルミニウムおびマグネシウム金属マトリックスからマトリックスを抽出するためのさまざまな方法が多数使用されており、研究間の比較可能性を妨げる根源としてしばしば批判されている。地域全体のマイクロプラスチックの存在量に関して言えば、個々も国に焦点を当てた研究は、結果に関する不確実性の程度が同等であるはずであるため、分析上の限界が存在するとしても、各国の塩中のマイクロプラスチックを調査した個々の研究よりも強力ではない。しかし、研究間の比較可能性を確保するには、方法の調和が不可欠である。多くの研究は、特定のマトリックスに最適な方法を調査することを目的としており、異なる抽出方法の回収可能性を分析するために投与実験を採用することもある。塩からマイクロプラスチックを抽出する最適な方法はまだ確立されていない。しかし、Kimらが指摘したように、異なる抽出技術を適用するだけでなく、識別方法も適用すると、結果に不一致が生じ、比較可能性が妨げられる可能性がある。使用されるさまざまな方法ステップの評価を含む、食用塩中のマイクロプラスチックに関する研究に関する多数のレビューが存在するにもかかわらず、方法に関する問題バリエーションについてはほとんど取り上げられない。
この研究には3つの目的があった。第一に、地理的地域全体(ヨーロッパ)の海塩を評価することである。我々がこの研究を始めた2016年には、食用塩中のマイクロプラスチックに関する単一の研究がYangらによって発表されていた。その方法は結果の比較を可能にするために厳密に従っている。その後さらに多くの研究が発表されるようになったが、二番目の目的は、発表された研究をレビューし、疑似調和の試みを使用して結果を標準化することによって、研究間の比較を妨げる方法論的問題を評価することであった。三番目の目的は、消費者の選択、粒子サイズと質量に基づいて詳細なマイクロプラスチック曝露率を計算することであった。
２．方法
2.1. 試料の由来と調製方法
2.2. 試料からの粒子抽出
2.3. 汚染の軽減と制御
2.4. 潜在的なマイクロプラスチックの定量化
2.5. ラマン分光法
2.6. データの提示と統計分析
2.7. 既存の研究のレビューと現在の研究との比較
2.8. ヒトの被曝摂取量の計算
３．結果
3.1. ヨーロッパ海塩の評価
3.1.1. 一般的な製品情報
3.1.2. 海塩中のマイクロプラスチック
3.1.3. 追加データの品質
3.2. 食用塩に関するこれまでに出版された研究のレビュー
3.2.1. 報告分析手法と関連研究結果のレビュー
3.3. ヨーロッパの海塩を対象とした他の健康結果の比較
3.4. 消費者の選択によるヒトの摂取量被曝
４．考察
4.1. 限界と展望
以上の章と節は省略。
５．結論
マイクロプラスチックはヨーロッパ全土の海塩に含まれている。収穫技術はこれらの濃度に影響を与える可能性があり、地中海で伝統的に収穫された製品では一般にマイクロプラスチック負荷が低くなる。100％の吸収を仮定するのではなく、現実的な腸吸収率を使用すると、ヨーロッパの海塩を選択した消費者は、年間１日に3未満のマイクロプラスチック(年間1年に約4μg)を吸収する可能性がある。食用塩中のマイクロプラスチックは近年頻繁に研究されているが、分析技術の調和が欠如しているため、研究間の比較が妨げられている。このような手法を調和させて最適化することが推奨される。また、研究は、食用海塩中のマイクロプラスチックの単純な定量化から、収穫技術などの汚染の推進要因の確立、他の塩用途におけるマイクロプラスチックの運命の決定、および適切なリスク評価を実行できるための基礎作りに移行する必要がある。
