マイクロプラスチックを消費するか？食事中のマイクロプラスチック(MPs)源としての市販塩の研究
Consuming Microplastics? Investigation of Commercial Salts as a Source of Microplastics (MPs) in Diet
By Aswin Kuttykattil, Subash Raju, Kanth Swaroop Vanka, Geetika Bhagwat, Maddison Carbery, Salom Gnana Thanga Vincent, Sudhakaran raja,
and Thava Palanisami
Environ Sci Pollut Res Int 2023;30:930-942 online 2022.07.30
要約
マイクロプラスチック(MPs)が懸念される汚染物質として海洋および陸上環境に遍在していることは十分に確立されており、文献で広く議論されている。しかし、陸域環境からの塩など商業的な食料源におけるマイクロプラスチック汚染に関する研究はほとんどない。したがって、これは人間の食事中のマイクロプラスチック源としてオーストラリアの様々な種類の市販塩(陸塩と海塩の両方)を調査した最初の研究であり、黒塩からマイクロプラスチックを検出した最初の研究である。ナイルレッド色素を使用して、光学顕微鏡下でマイクロプラスチックを検出および計数し、走査型電子顕微鏡およびエネルギー分散型X線分光法を使用してさらに特徴付けた。90個の疑わしい粒子すべてのうち、78.8％が、サイズが23.2μm～3.9 mmの範囲のマイクロプラスチックであると特定された。繊維と断片はそれぞれ75.78％と24.22％を占めていた。テストされた試料中で、陸地由来のヒマラヤ・ピンク・ソルト(粗粒)のマイクロプラスチック負荷が最も高く、つまり174.04±25.05（SD）粒子/kgであることが判明し、次に黒塩が157.41±23.13粒子/kgであった。オーストラリアの市販塩から検出されたマイクロプラスチックの平均濃度は、1 kg当り85.19±63.04（SD）である。ポリアミド(33.8％)とポリウレタン(30.98％)が主なマイクロプラスチック・タイプであった。成人が推奨する最大塩摂取量(世界保健機関)が１日当たり5 gであることを考慮すると、オーストラリアに住む平均的な人は塩摂取量により年間約155.47マイクロプラスチックを摂取している可能性があると解釈される。全体として、マイクロプラスチック汚染は海塩よりも陸塩(黒塩やヒマラヤ塩など)の方が高かった。結論として、我々は日常生活で使用されている市販塩が食事中のマイクロプラスチック源として機能し、人間の健康に与える影響は未知であることを強調する。
はじめに
マイクロプラスチック(<5 mm)は遍在し、陸上および水生の生息地の両方を汚染する確立された汚染物質である。マイクロプラスチックの破片とは異なり、埋立地、淡水、海域、河口に広がったマイクロプラスチックは肉眼では簡単に検出できないが、環境と人間の健康に重大な脅威をもたらす。起源に基づいて、自然界のマイクロプラスチックの汚染物質は一次マイクロプラスチックと二次マイクロプラスチックに分類できる。一次マイクロプラスチックは例えば、歯磨き粉や美容製品に使用されるマイクロビーズのように人間のニーズに合わせてマイクロスケールで意図的に製造された工業的に製造された粒子で構成されている。対照的に、二次マイクロプラスチックはマイクロプラスチック破片の自然/人工風化の産物である。
漁業、航海、水産養殖などの人間活動、および難破船などの他の海洋発生源は、海洋プラスチックごみの増加に飛躍的に寄与している。浮力、耐久性、低い沈降速度などの独特の特性により海洋プラスチックごみは海洋環境で残留し、海流の助けを借りてかなりの距離まで輸送されやすくなる。廃水処理施設も海洋プラスチックごみの発生源である。研究によると、毎年生産されるプラスチックの推定10％が廃水処理プラントを通じて海洋に流出していることが示されている。世界規模での海洋調査(南太平洋、北太平洋、インド洋、オーストラリア周辺海域)では、海洋プラスチックごみの量が7,000～35,000トンから268,940トンに達すると報告されており、地球規模の環境問題が深刻であることが実証されている。
海/海洋における海洋プラスチックごみまたはマイクロプラスチックの増加は、海産物埋蔵量のマイクロプラスチックによる汚染を引き起こし、摂取すると人間の腸に到達する。海塩、魚、ムール貝、エビ、等におけるマイクロプラスチックの蓄積は、人間にとって深刻な影響を及ぼす。食品の安全性への懸念により、世界中で使用されている。海塩に加えて、大量のいくつかの食用塩は、水域(湖、川、地下水)および陸域(岩塩)地域に由来する。埋立地、淡水源、または産業における取り扱い作業のプラスチック汚染により、マイクロプラスチックが製品に混入する可能性がある。空中マイクロプラスチックの大気堆積によるマイクロプラスチック汚染、製造プロセス中のプラスチック材料の機械的破損、産業労働者の衣服からの空中マイクロファイバーも他の潜在的な可能性がある。マイクロプラスチックは産業用機器や材料からの塩、コンベアー・ベルトからの摩耗粒子の放出、産業内家具、または裂け目や損傷からの摩耗粒子で終わる可能性もある。車両の合成タイヤの摩耗、自動車のシートは織物繊維の宝庫であり、これらの織物繊維は風が吹くと空気中を移動する可能性がある。
塩の種類は様々な方法で抽出される。例えば、海塩と湖塩には蒸発が好まれ、岩塩は鉱物岩(岩塩)から採掘されるが、川塩と井戸塩は非海岸地域の井戸から抽出される。岩塩はスパイス、食品の風味増強剤、天然サプリメントとして伝統的に使用されていることで知られている。精製された物は97～99％の塩化ナトリウム(NaCl)からなる食塩(またはヨード添加塩)である。ヒマラヤ・ピンク・ソルトまたはヒマラヤ塩は、パキスタンの岩塩鉱山で採掘される。これは95～98％のNaCl、2～4％のポリハライト(カリウム、カルシウム、マグネシウム、硫黄、酸素、水素)、0.01％のフッ化物、0.01％のヨウ素、および少数のさまざまな微量ミネラルで構成されている。ヒマラヤ塩はオーストラリアを含むいくつかの国に輸出され、食塩として同様に使用されている。黒塩は通常、硫酸ナトリウム、硫化水素ナトリウム、硫化ナトリウム、硫化鉄、硫化水素、亜硫酸水素ナトリウムなどの微量不純物
を含むNaClで構成されている。海塩は半乾燥地域の河口、閉鎖された湾、内陸縁海からの塩分水が蒸発して形成される岩塩も最も純粋な形態である。
市販塩の摂取は、胃腸管へのマイクロプラスチック導入のリスクを示しており、人間の健康に潜在的な合併症を引き起こす可能性がある。サイズが摂取された<150μmのマイクロプラスチックは二次臓器や組織に毒性を生じるが、>150μmの場合は腸に損を引き起こす可能性がある。しかし、これらの局所的な影響は十分に研究されていない。ポリスチレン・マイクロプラスチックを5週間摂取したマウスの経口曝露研究では、体重と肝臓の重量の減少が実証された。さらに、この研究では、マイクロプラスチックが腸粘液分泌を減少させ、腸内微生物叢を内部的に乱す可能性もあることも強調した。さらに、マイクロプラスチックは食物連鎖のあらゆるレベルで海洋生物に生物学的に利用可能である。マイクロプラスチックは、その組成と表面積が非常に広いため、水系有機汚染物質、微生物、有害な可塑剤や添加剤の浸出を引き起こしやすい。マイクロプラスチックを摂取すると、食物連鎖の基盤に毒素が導入され、そこで生物濃縮される可能性がある。マイクロプラスチックに付着した汚染物質や微生物は、汚染された食品を摂取する人間に悪影響を及ぼす可能性がある。結果として、人間の食品中のマイクロプラスチックの存在は食品の安全性に対する懸念となっている。
世界保健機関は、成人の最大塩摂取量として5 g/dを推奨している。しかし、この値派ほとんどの国で超えており、世界の塩摂取量は平均10 g/dと推定される可能性がある。体系的レビューとメタ分析データにより、オーストラリア人男性の１日当たりの平均塩摂取量は10.1 g/d、女性は7.34 g/dであることが明らかになった。
現在、陸域起源の塩にマイクロプラスチック汚染が存在することについての知識は十分に研究されていない。そこで、マイクロプラスチックの発生源としての市販塩を調査するために、オーストラリアのスーパーマーケットの棚から、日常の料理で一般的に使用されている7種類の市販塩(海塩と陸塩の両方)を選択し、この論文では粒子の数、種類、性質を推定した。さらに、これは黒色塩中のマイクロプラスチック汚染を調査した最初の研究であり、我々の知る限りでは、オーストラリアで使用されているさまざまな塩中のマイクロプラスチックの存在を比較した研究はない。
材料と方法
マイクロプラスチックの分離と可視化
マイクロプラスチックの特定と特徴付け
品質管理と統計分析
結果
市販塩中のマイクロプラスチックの量、種類、サイズ
マイクロプラスチックの特定と特徴付け
考察
以上の章と節は省略。
結論
本研究では、オーストラリアの市販塩中のマイクロプラスチック汚染は27.78±14.70～174.07±25.05粒子/kg(平均：85.19±63.04粒子/kg)の範囲であると結論付けた。世界保健機関によると、成人の１日当たりの塩摂取量は5 g/d未満である。成人が最大5 gを摂取すると考えると、オーストラリア人は年間155.47個の粒子を摂取していることになる。しかし、オーストラリア人の塩摂取量が世界保健機関の推奨値よりも多いという報告に基づいて、これらの数値は上昇する可能性がある。したがって、オーストラリアの男性と女性によるマイクロプラスチック摂取量はそれぞれ年間約314.05粒子と228.23粒子となる。黒色塩やヒマラヤ・ピンク・ソルトなどの陸塩中のマイクロプラスチック汚染は、海塩と比較して高かった。この研究はまた、採掘塩中のマイクロプラスチック汚染が製造プロセスまたは梱包および保管作業から生じた可能性があることを示している。孤立した繊維の粒子数はかなり憂慮すべきものであるため、塩汚染における大気中の堆積による空気中のマイクロプラスチックの役割を無視することはできない。塩は食品の重要な成分の1つであるため、市販塩に含まれるマイクロプラスチック汚染を軽減または排除する戦略は、より良い健康的な生活にとって非常に重要である。
