塩と砂糖のマイクロプラスチック汚染：発生、認定、
定量化、リスク評価
Microplastic Pollution in Table Salt and Sugar: Occurrence, Qualification and Quantification and Risk Assessment
By Pouran Makhdoumi, Meghdad Pirsaheb, Addulfattah Ahmad Armin,
Sara Kianpour, Hooshyar Hossini
Journal of Food Composition and Analysis 2023;119: 2023.06.
ハイライト
● イランの塩と砂糖ブランドのマイクロプラスチック汚染が調査された。
● 塩と砂糖のすべての試料でマイクロプラスチックが検出された。
● サンプルには破片と白色のマイクロプラスチックが最も多く含まれていた。
● 成人と小児におけるマイクロプラスチックへの年間のヒトの曝露量が調査された。
要約
マイクロプラスチックは、最近、飲料水から食品まで多くの製品や環境試料で確認されている。本研究では、イランの食卓塩と砂糖のいくつかの一般的なブランドのマイクロプラスチック汚染を調査した。光学的および染色実体顕微鏡法を使用して、試料を数えた。結果は、塩と砂糖のすべての試料でマイクロプラスチックが検出されたことを示している。観察されたさまざまなブランドの塩と砂糖のマイクロプラスチック(MP)の平均量は、それぞれ55.2±43.7 MP/kgと57.7±20.6粒子/kgであった。ナイルレッド染色に基づくと、塩と砂糖の平均MPは151.3±61.8と226±99.5粒子/kgであった。ほとんどのMPは断片の形で存在し(塩と砂糖ではそれぞれ78.57％と95.8％)、繊維状のものはわずかであった(塩と砂糖ではそれぞれ21.43％と4.1％)。プラスチック粒子の認定は、フーリエ変換赤外分光法と走査型電子顕微鏡で実施された。最も可能性の高いポリマーとして、ポリエチレンとポリプロピレンが特定された。MPの年間最大曝露量は、塩と砂糖を通じて成人で約15,540個/kg/体重/年、子供で約3,552個/kg/体重/年、5,408個/kg/体重/年であった。これらの調査結果から、MPは添加物(重金属、有毒有機物、病原体など)を通じて食物連鎖に入り込み、人間の健康に影響を及ぼす可能性があると結論付けることができる。
はじめに
世界で最も生産量と利用量が多いプラスチック材料には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレン・テレフタレート、ポリ塩化ビニルなどがあり、これらのポリマーの断片が環境中に多数見つかっている。これらの種類のプラスチックを合わせると、世界のプラスチック生産量の約90％を占める。近年、直径5 mm未満のマイクロプラスチックが新たな環境汚染物質として世界的に注目されており、人間の健康に害を及ぼす4大地球環境脅威の1つとなっている。MPは、炎症、遺伝毒性、酸化ストレス、細胞アポトーシスおよび組織壊死、局所的な細胞および組織の損傷、線維症、および潜在的な発癌など、ヒトの負の生物学的反応の原因となる。また、MPは肺組織に炎症反応、細胞毒性、および遺伝毒性を引き起こす可能性がある。さらに、MPへの曝露は、喘息や塵肺症などの肺疾患につながる。MPは水環境から有機および無機栄養素を吸着する可能性がある。
MP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の2つのグループに分けられる。工業起源の一次マイクロプラスチックは、プラスチック・ペレット(プラスチック・ビーズ)、線維、フィルム、顆粒、化粧品(日焼け止めなど)、工業材料、洗浄製品に使用される粉末など、微細な割合で生産される。二次マイクロプラスチックは、より大きなプラスチック破片の物理的、化学的、生物学的分解の結果である。二次マイクロプラスチックは、光分解、紫外線、脆化、生物学的分解によって形成される。
1970年代、科学者達は海洋に小さなプラスチック粒子が存在することを報告した。2014年に、Richard Thompsonは初めて海洋におけるMPの分布を報告した。近年、陸上および淡水系におけるMPの分布と環境挙動に関する多くの研究が行なわれている。また、さまざまな種類のMPが食品や飲料水から検出されている。MPは人間の便からも発見されている。さらに、重金属、多環芳香族炭化水素、ポリ塩化ビフェニル、ジクロロ・ジフェニル・トリクロロエタン、ポリ臭化ジフェニール・エーテルなどの有機汚染物質のキャリアとしてのMPに関するさまざまな研究が行なわれている。2019年、世界保健機関は、MPが人間の健康に与える影響を研究するよう学者に呼びかけた。
MPはサイズが小さく、多くの水生生物の食物と類似しているため、これらの粒子は生物に利用可能であり、食物連鎖を通じて蓄積する可能性がある。MPが人体に入るのはさまざまな経路で起こる。さまざまな水生生物に摂取され、特定の組織に蓄積し、食物連鎖を通じて伝染する。有機および無機成分(ビスフェノールA、トリブチルスズ、Zn、Pbなど)が環境中に放出され、共存する汚染物質がMPに吸着して複合毒性を引き起こす可能性があることに注意する必要がある。したがって、MPによる間接的な毒性は無視できない。また、MPはビール、蜂蜜、缶詰のイワシ、飲料水など、さまざまな食品で検出されている。最終的に、MPは人間の食卓に登場する。人間が摂取する砂糖や食卓塩がMPに汚染されていることは、これまでの研究で実証されている。
しかし、汚染の重要性は、消費量を考慮すると明らかになる。人間が消費する市販の塩(さまざまな起源のもの)には、海塩(細粒または粗粒)、岩塩、湖塩、岩塩/井塩、井塩などがある。WHOは成人１日当たり5 g(ナトリウム2 g/日未満)の標準塩摂取量を設定しており、成人の最大摂取量2 g/dは、成人と比較した子供のエネルギー必要量に基づいて下方調整する必要がある。しかし、イラン人は推奨量の約2～3倍の塩を消費している。さらに、イランの1人当たりの砂糖消費量は最大30 kg/年｣であるのに対し、世界の1人当たりの砂糖消費量はわずか23 kg/年である。
イランにおける塩と砂糖の消費文化を考慮すると、これらの製品へのMP汚染について十分かつ明確な評価を行なう必要がある。これまでのところ、イラン産の海塩にMPが低濃度で含まれていることを報告した研究は海外で1件のみである。しかし、MPの化学組成は決定されていない。2021年にこの研究を開始した時点では、イランでパッケージに入った市販の塩と砂糖に含まれるMPの存在を評価した研究はなかった。実際、MPの曝露経路、健康への影響、生物学的運命に関する情報が限られているため、MPによるヒトの健康リスク評価に関する関連研究は不明確である。この研究の目的は、イランで消費される最も一般的な市販の砂糖と塩のブランドにおけるMP汚染を調査することである。イランで販売されている市販の塩と砂糖に含まれるMPの摂取による潜在的な健康リスクがあるかどうか、また汚染レベルはどの程度かを調査した。
セクションの抜粋
食用塩と砂糖の購入
イランで使用されている塩と砂糖のブランドの種類を特定した後、さまざまなスーパーマーケットから一般的な4つのブランドを購入した。これらの塩はすべて岩塩であった。ブランド毎に5つのパッケージがランダムに選択された。プライバシー上の理由により、購入した製品の商品名は公表できない…
品質保証と品質管理
汚染の可能性を排除するため、実験室分析中に使用されるすべての装置は、事前に蒸留水で3回洗浄し、ドラフト内に置いた…
MPの定量
図1(a-d)(省略)は、4つのブランドの塩と砂糖から20個の試料に投影されたMPの総数のヒストグラムを示している。試料の100％でMPが観察された。実体顕微鏡分析(視覚的方法)の結果では、すべての試料で異なる数のMPが示された。図1a(省略)に示すように、光学的に異なるブランドの塩で33±4.16～120±10.6 MP/kgのさまざまな量のMPが観察され、平均55.2±43.7 MP/kgであった。異なる砂糖ブランドに含まれるMPの量も…
結論
本研究では、イランの塩と砂糖のMP汚染の発生、量、品質、および人体への曝露が初めて分析された。結果によると、すべての製品試料がMPに汚染されており、ほとんどの画分は断片と線維構造で構成されていた。両方の製品で見つかったMPの大部分は、500 μmを超えるサイズの線維粒子に関連していた。また、塩と砂糖の試料のMPの色は主に白で、次に赤色と黒色であった。…
