警钟！除了海龟，你我也深受塑料污染威胁！

2020-11-18 13:06:10, 安捷伦科技安捷伦科技（中国）有限公司

当今社会对塑料制品极度依赖 — 它几乎涉及我们生活的方方面面，从包装、衣物到汽车、牙刷等各个领域都能发现塑料的踪影。塑料产量巨大，但大多数材料均不可生物降解，根据塑料类型的不同，某些塑料分解可能需要长达 400 年的时间。而我们对这种物质的依赖却与日俱增。例如，截至 2015 年，全球塑料产量已经从 1950 年的 230 万吨增加到 4.48 亿吨，预计到 2050 年这一数据将翻倍^[1]。

无形的塑料污染引起了全球各政府机构和学术机构越来越多的关注。由于食品和包装材料之间存在相互作用，因此经常出现各种食品（例如茶叶、植物油和果冻等）中含有与塑料相关化学物质 (PRC) 的报道。此外，由于塑料的难降解性，如何有效、安全地分解塑料垃圾，也是一大重要议题。

茶包中发现塑料？

聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 是食品接触材料 (FCM) 中最重要且应用最广泛的聚合物之一，在多种食品和饮料包装中均有应用。这种物质可形成低分子量 (LMW) 低聚物 (< 1000 Da)，形成原因主要为：

作为 PET 生产过程中不完全聚合的副产物
来源于原料中的杂质
水解，例如光促降解或通过与食品和/或饮料接触的相互作用^[2]

LMW 低聚物可能从包装转移到食品中，但相关的毒性数据有限。欧盟联合研究中心 (JRC) 的科学家开发了一种方法 — 利用 Agilent 1290 Infinity 液相色谱/6540 Q-TOF 液质联用系统，定量分析茶包中的 PET 环状低聚物和线性低聚物，及其向水中的迁移情况。

采用由塑料制成的茶包样品，取出茶叶，仅将茶包浸入开水中，模拟泡茶过程。结果发现，丰度最高的低聚物是 PET 第 1 系列环状三聚体，而二聚体在第 2 和第 3 环状系列中丰度最高。可喜的是，当假设每天使用一个茶包时，饮茶导致的各定量环状低聚物的估计暴露量均未超过各自 90 μg/天/人的阈值。如果每天使用 5 个及以上茶包，5 个茶包样品中有 3 个样品仅第 2 环状二聚体 ([TPA-EG]2-EG) 就会超过该阈值^[2]。

茶包中环状 PET 低聚物的测试结果^[2]

蜂蜜中发现塑料？

对天然食品（例如蜂蜜）中塑料污染的研究相对较少，加拿大麦吉尔大学的科学家近期对蜂蜜中是否存在 PRC 进行了系统评估。导致食品中存在 PRC 的原因可能为：

食品产生过程中的植物或动物带来的污染
食品加工过程引入的污染
食品接触材料中的化学迁移

研究使用了 Agilent 1290 Infinity II 液相色谱/6545 Q-TOF 液质联用系统以及 MPP 多元统计学分析平台，通过安捷伦 E&L PCDL 检测并识别了 662 个疑似化合物，识别出了 N,N-二乙基羟胺（DEHA）和磷酸三(2-丁氧基)乙酯（TBOEP），并通过标准品进行了验证

评估了每日摄入量：对于 DEHA 和 TBOEP，分别为 0.001 和 0.006 μg/kg/bw/天^[3]。

PRCs 筛查流程图^[3]

塑料污染问题的未来发展趋势如何？

尽管制定了 PET 回收的工业流程，但环境中仍残留大量 PET，其中很大一部分存在于全球的海洋中。塑料垃圾因极端天气被卷入海洋、海洋中的非法废物处理以及将注入塑料的产品冲进厕所，这些都是导致日常塑料最终出现在大小水域中的原因示例^[4]。

德国马尔堡菲利普大学的科学家一直在寻找生物降解塑料的方法。此前已分离出一种能够降解 PET，并将降解产物作为生长的唯一碳源的细菌 Ideonella sakaiensis。I. sakaiensis 可表达一种关键酶 PETase，该酶将 PET 分解为单体。但这种细菌对海洋环境的适应能力较差，因此不适合在受污染的盐水中对 PET 进行生物降解。

为解决这一问题，科学家团队使用光合微藻三角褐指藻作为底物，并对其进行了基因工程改造，使其产生 PETase 并分泌到周围的盐水培养基中。借助 Agilent 1290 Infinity 液相色谱/6550 Q-TOF 液质联用系统，他们得以确定 PET 底物的降解产物主要为对苯二甲酸 (TPA) 和单(2-羟基乙基)对苯二甲酸 (MHET)。这项研究通过使用真核微藻而非细菌作为模型系统，为盐水环境中光合作用驱动的 PET 废物生物分解提供了一种有前景的环境友好型解决方案^[5]。

参考文献：

1. National Geographic.The World’s Plastic Pollution Crisis Explained. 访问网址：https://www.nationalgeographic.com/environment/habitats/plastic-pollution/.
访问日期：2019 年 11 月

2. Tsochatzis et al. Quantification of PET cyclic and linear oligomers in teabags by a validated LC-MS method – In silico toxicity assessment and consumer’s exposure. Food Chem, 317, 126427 (2020)

3. Von Eyken et al. Suspected-target screening for the assessment of plastic-related chemicals in honey. Food Control, 109, 106941

4. Micro- and Nanoplastics: A Deep Dive into a Global Issue Media backgrounder By Tarun Anumol, PhD. Director, Global Environment & Food Applied Markets at Agilent Technologies

5. Moog et al. Using a marine microalga as a chassis for polyethylene terephthalate (PET) degradation. Microb Cell Fact, 18, 171 (2019)

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