微塑料如何“ 攻陷” 你的身体-百科知识2025年10期
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《百科知识》

微塑料如何“ 攻陷” 你的身体

2024年,美国拜登政府曾下达指令,计划到2027年逐步在联邦政府餐饮服务及包装领域淘汰一次性塑料用品。然而,今年2月10日,美国总统特朗普签署行政令,宣布恢复使用塑料吸管。特朗普直言纸质吸管使用体验欠佳,声称要重回“塑料时代”。这种做法令大众感到担忧,因为一旦更多国家效仿美国恢复使用塑料吸管或其他一次性塑料产品,环境中的微塑料数量必将持续攀升,对人体的潜在危害也会随之增大。

人们曾以为,通过食物、水和空气进入人体的微塑料主要分布于呼吸道、肺、胃肠道和血液循环系统,现在一项新的科学研究拓展了原有认知—人体器官中“最爱”微塑料的是大脑。最近,美国新墨西哥大学的研究团队发表的研究报告显示,人类大脑中不仅存在微塑料,而且其数量比其他器官(如肝脏、肾脏)中含有的微塑料的数量更多。更令人不安的是,微塑料在大脑中的蓄积量似乎会随着时间快速上升—短短8年之内就增长了50%。这种情况令研究人员震惊,根据以往经验,由于有血脑屏障的屏蔽,即便微塑料已经进入人体血液系统,也很难进入大脑。那么,为什么人类大脑中会有如此多的微塑料呢?

研究人员首先用化学方法溶解了人脑组织样本(采自大脑额叶皮层),得到了浆液,然后从中分离出未溶解的微塑料颗粒;再将这些微塑料颗粒加热到600℃,并捕获塑微料燃烧时排放的气体(燃烧产生的塑料聚合物);最后,对该气体中的离子进行色谱分离,并用质谱仪进行鉴定。研究人员检测出并量化了12种塑料聚合物,其中最常见的是聚乙烯,它广泛用于包装袋和容器的制造领域,产品包括塑料瓶、塑料杯和塑料吸管等。

除了用质谱仪鉴定大脑中的微塑料的成分外,研究团队还使用透射电子显微镜对具有高聚合物浓度的大脑组织样本进行检查,发现了直径小于200纳米的尖利塑料碎片团。研究人员发现,大脑中的大部分微塑料比之前想象的要小得多,可称之为纳米塑料,它们的体积只有病毒的两三倍。从理论上推测,这种尺寸的微塑料有可能穿过血脑屏障,不过,它们具体是如何穿过血脑屏障的,该研究未能给出答案。

大脑中的微塑料是否会对大脑造成伤害?该研究发现,阿尔茨海默病患者的脑组织中微塑料的含量是未患病者的10倍。有科学研究发现,塑料具有生物惰性,也广泛用于心脏支架和人工关节等医疗器械的制造,由此推测,微塑料的某些物理特性可能是导致疾病的根本原因,而非它的某些化学毒性。新墨西哥大学的这项研究也提供了相关证据,表明大脑中的微塑料可能通过“物理阻碍”损害神经元的功能。研究者发现,进入大脑的微塑料多积聚在大脑绝缘髓鞘(简称髓鞘)的脂肪细胞中,而这些髓鞘的作用是包裹神经元,并帮助其调节和传递神经信号。如果微塑料进入髓鞘,就有可能干扰神经元的“接头”—轴突之间的连接,从而阻止或延缓神经信号传导,进而可能导致阿尔茨海默病。

那么,微塑料到底是如何进入人体的呢?大量科学研究表明,微塑料进入人体的路径包括食物、水和空气。近期,一项新研究发现,汽车轮胎对空气的污染也是微塑料“攻陷”人体的“帮凶”。空气中微塑料的一个主要来源是路上行驶的机动车。车辆行驶时轮胎与路面的摩擦及刹车时带来的轮胎磨损,可以分解出数以亿计的微塑料碎片,并将它们送入空气中。

食物和饮用水中的微塑料主要源自塑料包装。不过,更颠覆人们常识的是,我们常用的茶包在泡茶时会释放大量微塑料。中国研究人员对三种类型的茶包释放微塑料的情况进行了研究,包括空的尼龙6茶包、空的聚丙烯茶包以及市售含有茶叶的纤维素茶包。在模拟泡茶过程中,将每种类型的茶包浸泡在热水中,并使用扫描电子显微镜观察茶包滤网,借助透射电子显微镜检查微塑料形态,发现聚丙烯茶包释放的微塑料数量最多(1.20×109个每毫升),其次是纤维素茶包和尼龙6茶包。

令人担心的是,这项研究表明,微塑料可能致癌。研究者用茶包中提取的微塑料对体外培养的三种人体肠道细胞(Caco-2细胞、HT29细胞和HT29-MTX细胞)进行暴露实验,结果发现茶包释放出的微塑料会被肠道细胞吸收,并表现出明显的细胞选择性吸收特征。人体肠道Caco-2细胞吸收了尼龙6微塑料,HT29细胞吸收了纤维素微塑料,HT29-MTX细胞则同时吸收了聚丙烯和纤维素微塑料。由此可见,不同的微塑料其生物惰性存在差异,对肠道细胞具有不同程度的“亲和力”,有可能成为癌症的诱因。

每年,世界各地的厂家会生产近4.6亿吨塑料,约五分之一会分解成微塑料,即1.15亿吨微塑料。预计到2050年,全球的塑料年产量将达到11亿吨,分解成的微塑料约为2.75亿吨。为了减少塑料对人类健康和生态环境的损害,联合国环境规划署于2023年5月16日发布了一份报告,建议各国政府及相关机构、企业利用现有技术进行深入的政策和市场转型,如果转型成功,则有望在2040年之前减少80%的塑料污染。减少塑料污染的方法主要包括:重复利用塑料,如推广可再装水瓶、散装分发机、押金退还计划、包装回收计划等,可以减少30%的塑料污染;回收利用塑料,当回收变成一项更稳定、利润更高的事业时,可以减少20%的塑料污染;替代使用,如使用纸张、可堆肥材料等替代材料制成的产品取代塑料包装纸、小样和外卖打包盒等产品,可以减少17%的塑料污染。不过,这些计划能否在全球大多数国家实施,现在看来前景不容乐观。

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