Загрязнение пищевых продуктов и напитков микрочастицами пластика

Мартинчик Арсений Николаевич; Кудрявцева Ксения Владимировна

Резюме

Воздействие на человека микропластика, содержащегося в пищевых продуктах, стало серьезной проблемой из-за растущего накопления микропластика в широком спектре различных экосистем: от наземных до водных, в органах различных организмов, включая человека.

Цель настоящей работы - обобщение данных о загрязнении микропластиком продуктов массового потребления, таких как питьевая бутилированная вода, напитки, в том числе сладкие газированные, молочные продукты, рыба и морепродукты.

Материал и методы. Поиск исследований и обзоров литературы на тему изучения загрязнения пищевых продуктов и напитков микрочастицами пластика осуществляли с помощью баз данных PubMed, Science Daily, ResearchGate по ключевым словам: микропластик, загрязнение пищевых продуктов, влияние микропластика на организм человека. В ходе работы было изучено 72 статьи зарубежных авторов.

Результаты. В обзоре представлена актуальная информация о загрязнении микропластиком пищевых продуктов массового потребления: питьевой воды, газированных напитков, пива, молока. Большинство исследований загрязнения микрочастицами пластика сосредоточено на морских и пресноводных источниках пищи. Хотя существует большое количество исследований морепродуктов, таких как рыба и моллюски, оценить общее воздействие микропластика на человека в целом при потреблении пищи сложно из-за отсутствия убедительных данных по многим другим продуктам. Микропластик может добавляться или удаляться из пищевого сырья во время обработки и приготовления.

Заключение. Потребление загрязненных микрочастицами пищевых продуктов представляет потенциальную опасность для здоровья человека. Оценка поступления микрочастиц с пищей, питьевой водой и напитками, а также изучение персистенции и возможных путей биотрансформации частиц микропластика в организме должны стать приоритетом для исследования их воздействия и потенциальной опасности для здоровья человека. Исследования обработанных пищевых продуктов имеют решающее значение для оценки вклада пищевых продуктов в общее потребление микропластика человеком и оценки рисков воздействия.

Ключевые слова: микропластик; пищевые продукты; напитки; загрязнение

Наибольшая доля пластика используется для производства упаковочных материалов, в том числе применяемых в пищевой промышленности. Универсальность пластиковых материалов в основном обусловлена их легкостью, гибкостью, прочностью и долговечностью.

Увеличение производства и использования пластмасс, а также неправильное обращение с пластиковыми отходами и их утилизация привели в глобальном масштабе к массовому загрязнению водных и наземных экосистем [1]. Под воздействием факторов окружающей среды, включая атмосферные, химические, физические, биологические, в результате фрагментации и разложения происходит образование мелких частиц пластика [2]. Экологическую проблему представляет распространение и потенциальная опасность для живых организмов и экосистем пластиковых объектов размером менее 5 мм - микрочастиц (МЧ) пластика [3]. МЧ различной формы, размера и полимерного состава способны накапливаться в водных и наземных организмах [1, 4]. Недавние исследования также обнаружили присутствие различных типов MЧ и в организме человека. Так, более 20 типов МЧ размером от 20 до 500 мкм, среди которых преобладали частицы из полиуретана, полиэстера и хлорированного полиэтилена, были выявлены в мокроте [5]. МЧ сферической или неправильной формы размером 5-10 мкм, включающие полиэтилентерефталат, полиэтилен и полимеры стирола, обнаружены в плаценте [6]. МЧ пластика выявлены и в крови в суммарной концентрации 1,6 мкг/мл [7], что свидетельствует о возможности распределении МЧ по разным участкам тела человека. Фрагменты и пленки размером 50-500 мкм были обнаружены в кале, подтверждая наличие их транзита и выделение через пищеварительную систему [8]. MЧ пластика попадают в организм человека перорально с водой и пищевыми продуктами, но возможно их поступление и с вдыхаемым воздухом [9].

Микрочастицы пластика в питьевой воде и напитках

Основное происхождение МЧ пластика в организме человека связано с потреблением загрязненных пищевых продуктов и питьевой воды [10]. Поскольку МЧ эффективно усваиваются морскими и наземными организмами, употребляемыми в пищу, такими как рыба, мидии, крабы, мясо птицы и съедобные растения, по пищевой цепи они в конечном итоге попадают в организм человека [11, 12]. Присутствие МЧ пластика показано в различных пищевых продуктах [12, 13], водопроводной и питьевой воде [14, 15], а также в минеральных водах [16, 17]. Выделять МЧ и загрязнять пищевые продукты и питьевую воду в процессе производства, хранения и транспортировки может пластиковая упаковка [18]. Загрязнение МЧ пластика может происходить и в результате осаждения аэрозольных загрязнений на производственных площадках [14].

Поскольку вода является основным компонентом напитков, это оправдывает интерес к исследованиям загрязнения МЧ пластика различного рода напитков, которые, как категория пищевых продуктов, включают широкий ассортимент алкогольных (пиво, вина, крепкие спиртные напитки) и безалкогольных изделий, в том числе чай, кофе, молоко, энергетические напитки, сладкие газированные и негазированные напитки. Наибольший интерес вызывает потребление безалкогольных напитков среди молодежи, в первую очередь в подростковом возрасте. Как показал анализ данных литературы, потребление безалкогольных напитков среди подростков в возрасте 10-17 лет в странах Европы в 2014-2020 гг. составляло 68-665 мл/ сут, в среднем 194 г/ сут [19]. В то же время потребление напитков среди взрослых 18-64 лет составляло в среднем 125 мл/сут (диапазон 42-149 мл/сут). Данные статистического агентства Eurostat по потреблению напитков в 2021 г. показали, что 9% лиц в возрасте 15 лет и старше в Европейском союзе (ЕС) потребляют безалкогольные напитки ежедневно, 6% - 4-6 раз в неделю, а 19% - 1-3 раза в неделю. Среди молодых людей в возрасте от 15 до 24 лет зарегистрирована самая высокая доля потребляющих напитки (14%), а самая низкая (около 5%) - среди лиц старше 65 лет [20]. Доля лиц, потребляющих безалкогольные напитки хотя бы 1 раз в день, была самой высокой среди государств - членов ЕС в Бельгии (20%), далее следуют Мальта, Германия, Венгрия, Польша и Болгария (около 12% для всех стран) [20]. Таким образом, учитывая высокое потребление напитков, в ряде исследований изучали присутствие МЧ пластика в их разных видах. MЧ пластика были выявлены в 24 сортах пива немецких марок [21], загрязнение которых было выше по сравнению с пивом из Мексики [10]. МЧ пластика были обнаружены в молоке 5 международных и 3 национальных марок Мексики в концентрации 6,5±2,3 МЧ/л [22]. Они также были обнаружены в приобретенных в Мексике безалкогольных и энергетических напитках и холодном чае, среднее загрязнение в которых составило соответственно 40±25, 14±6 и 11±5 МЧ/л [10].

Загрязнения микрочастицами пластика безалкогольных напитков

Результаты исследования содержания МЧ пластика в безалкогольных напитках (кола, газированные воды, тоник и др.) и холодного чая различных марок, приобретенных на итальянском рынке, показали присутствие MЧ, главным образом волокон, в большинстве напитков со средним значением (М±m) 9,19±1,84 MЧ/л [23]. В частности, количество МЧ пластика, обнаруженных в безалкогольных напитках и холодном чае, составило 9,94±0,33 и 7,11±2,62 МЧ/л соответственно (р>0,05). Существенных различий в количестве MЧ не выявлено в разных типах напитков, сгруппированных по 5 категориям (кола, содовая, тоник, холодный чай и др.). Авторы исследования считают, что потребление напитков является одним из основных путей поступления МЧ пластика в организм человека, особенно молодежи - основного потребителя этих продуктов. В ряде других исследований выявлено присутствие МЧ пластика в питьевой воде [15], молоке [22], пиве [21], безалкогольных напитках [10, 23] и вине [24].

Данные литературы подтверждают диффузное загрязнение MЧ пластика напитков, находящихся на итальянском рынке [23]. Также близкие величины загрязнения получены в Мексике при исследовании безалкогольных напитков и холодного чая, в которых количество МЧ составляло соответственно 0-7 и 1-6 МЧ/л [10]. Степень загрязнения безалкогольных напитков в Эквадоре существенно выше - 32 MЧ/л [25]. Исследования напитков показали, что, независимо от страны, в которой они приобретены, в структуре загрязняющих частиц преобладали волокна, в то время как вклад фрагментов был ограничен [10, 21, 22].

Исследование МЧ пластика в 10 брендах безалкогольных напитков в Турции (всего 30 видов) показало, что они присутствуют в напитках всех марок, хотя вода для их приготовления поступает из разных источников водоснабжения [26]. Средняя концентрация МЧ пластика составляет в упаковках тетрапак 7,2 МЧ/л, в упаковках из полиэтилентерефталата - 10,4 МЧ/л. В напитках преобладают МЧ размером 50-100 мкм в форме волокон, фрагментов и пленок различного цвета. Предпринятые расчеты нагрузки МЧ пластика на организм человека показали, что среднесуточное поступление МЧ пластика в расчете на 1 кг массы тела составляет у взрослых 0,002-0,006 МЧ, у детей - 0,006-0,018 МЧ.

Факторы, влияющие на загрязнение напитков пластиковыми микрочастицами

Различные факторы, связанные с операционными и производственными процессами, могут способствовать загрязнению напитков MЧ пластика. Источником загрязнения напитков может быть вода как ингредиент, составляющий основу напитков. Для производства 1 л безалкогольных напитков необходимо около 3-4 л воды, ее большая часть используется для производства напитков, очистки и промывки производственного оборудования на производственных предприятиях и для мытья бутылок [27]. Присутствие МЧ пластика в используемой в производственных процессах пресной водопроводной и питьевой воде [15, 28] в сочетании с общим загрязнением рабочих зон переносимыми по воздуху частицами является источником загрязнения напитков [10]. Другими источниками МЧ пластика могут быть упаковочные материалы бутылок и пробки для бутылок. К высвобождению MЧ приводит также разрушение с течением времени пластиковых полимеров, используемых для бутилирования напитков и воды, механическое воздействие на бутылки, открытие/закрытие крышек [16, 29, 30]. Мембранные фильтры, используемые в промышленном производстве пищевых продуктов и напитков, также могут являться источником МЧ пластика [22]. Воздушная среда, рассматривающаяся в качестве источника глобального рассеивания MЧ пластика, также является потенциальным источником поступления МЧ в организм животных и человека с вдыхаемым воздухом [31] и посредством загрязнения пищевых продуктов [32]. МЧ пластика были обнаружены в атмосферном воздухе и в воздухе внутри помещений [9, 33]. В целом концентрации МЧ пластика, обнаруженные внутри помещений, как правило, выше, чем в наружных экосистемах, из-за различных источников загрязнения и механизмов их распространения, таких как вентиляция и климатические условия [33]. Таким образом, осаждение МЧ пластика из воздуха может загрязнять рабочие поверхности, а также пищевые продукты, в том числе напитки, на различных этапах производства. Исследования показали, что отпечаток загрязнения МЧ пластика, наблюдаемый в напитках, аналогичен отпечатку, характеризующему воздух в помещении, в котором преобладают волокна из различных видов пластмасс [10, 24, 34].

Присутствие МЧ пластика в напитках, питьевой воде и пищевых продуктах может приводить к их постоянному поступлению в организм человека [35]. В настоящее время последствия для здоровья человека, вызванные попаданием МЧ пластика в организм, маловероятны, однако долгосрочные последствия до сих пор неясны и требуют дальнейших исследований [36]. С этой точки зрения для оценки последствий поступления МЧ пластика в результате потребления различных напитков принят принцип оценки ежедневного и круглогодичного потребления МЧ [23]. Поскольку 14% молодых людей в возрастной группе от 15 до 24 лет заявили о ежедневном потреблении безалкогольных напитков, авторами исследования был проведен краткий опрос по оценке количества стаканов напитков, потребляемых в неделю, выборки студентов (n=42) в возрасте 17 лет - 21 года. В среднем потребление составило 2 стакана безалкогольных напитков (диапазон 0-6 стаканов) 2 раза в неделю (диапазон 0-7 раз в неделю). Среднее расчетное количество потребляемых МЧ пластика за счет безалкогольных напитков составило 8,10 МЧ в неделю (диапазон: 0-252 МЧ/нед), а при ежедневном потреблении безалкогольных напитков годовое потребление МЧ может составить 421,67 МЧ (диапазон 0-13 104 МЧ).

В другом исследовании в выборке американских молодых взрослых людей были получены более высокие уровни годовой нагрузки MЧ пластика с пищевыми продуктами и напитками [35]. Ежедневное и годовое потребление MЧ пластика составило в диапазоне от 106 до 142 и от 39 000 до 52 000 МЧ соответственно, и авторы считают эти оценки несколько заниженными.

Принимая во внимание различные источники и пути загрязнения напитков МЧ пластика, необходима разработка мер по выявлению источников загрязнения этих продуктов МЧ, а также мер по предотвращению загрязнения. Эти мероприятия должны позволить предотвращать загрязнение напитков МЧ пластика и их попадание в организм человека в результате употребления напитков; должны снижать воздушно-капельное загрязнение и ингаляционное поступление МЧ пластика.

Микропластик в молочных продуктах

Присутствие МЧ пластика было проанализировано в 23 образцах молока (22 для взрослых и в 1 образце молока для детей), представляющих 5 международных и 3 национальных бренда Мексики [38]. Результаты показали повсеместное присутствие микропластика в проанализированных образцах с вариабельностью в диапазоне от 3±2 до 11±4 МЧ/л при общем среднем значении 6,5±2,3 МЧ/л. Полученные величины ниже любых ранее зарегистрированных уровней МЧ в жидких пищевых продуктах. МЧ пластика различались по цвету (синий, коричневый, красный и розовый), форме (волокна и фрагменты) и размерам (0,1-5 мм). Среди них преобладали волокна синего цвета (<0,5 мм). Результаты идентификации показали, что в образцах молока распространенными типами микропластика были термопластичные сульфоновые полимеры (полиэфирсульфон и полисульфон), которые широко используются в мембранных материалах в процессах производства молока. Результаты этого исследования позволяют разработать базовый прогноз загрязнения молочных продуктов МЧ пластика и необходимые меры контроля и предупреждения загрязнения. В питьевом молоке МЧ пластика обнаружены также в Эквадоре [25].

Исследование, проведенное в Китае, показало [39] возможность высвобождения частиц пластика микро- и субмикронного размера, хлопьев (<300 мкм) и фрагментов (1-50 мкм) при имитации использования имеющихся в продаже одноразовых пакетов для хранения грудного молока. Были выбраны 6 самых продаваемых видов пакетов для хранения. С помощью микрорамановской спектроскопии было обнаружено, что большинство частиц, высвобождаемых из пакетов для хранения грудного молока, которые были идентифицированы как пластик, представляют собой полиэтилен, полиэтилентерефталат и нейлон-6. Масса частиц, высвобождаемых из 3 случайно выбранных пакетов одного и того же типа продукта, была определена в диапазоне от 0,22 до 0,47 мг. Присутствовали частицы субмикронного размера (<0,8 мкм) неправильной сферической или овальной формы. Количество микропластика и других частиц, которое могут проглотить младенцы при использовании пакетов для хранения грудного молока, оценивается в 0,61-0,89 мг/сут исходя из среднесуточного потребления грудного молока.

Распространенность и распределение микропластика в рыбе и морепродуктах

В 2018 г. мировое производство рыбы и морепродуктов составило, по данным ФАО [40], примерно 179 млн тонн. Российская Федерации производит примерно 5% общего мирового вылова рыбной продукции. Для потребления человеком из общего объема рыбной продукции было использовано 156 млн тонн, что составляет примерно 20,5 кг в год на душу населения. Для непродовольственных целей, в основном для производства рыбной муки и жира, использовано около 22 млн тонн [40].

Преобладающее распространение МЧ пластика в водной морской среде создает потенциальную опасность для здоровья человека при потреблении рыбы и морепродуктов [41-43]. Рыбные продукты рассматриваются как важные источники поступления МЧ пластика с рационом питания человека [44].

Обнаружение МЧ пластика в пищеварительном тракте и жабрах рыб совершенно понятно, но эти части не используются человеком непосредственно в пищу. Учитывая, что большинство видов рыб потрошат перед употреблением человеком в пищу, прямое воздействие на человека микропластика, казалось бы, будет незначительным. Однако потрошение не обязательно устраняет риск попадания МЧ пластика в организм человека. Было показано [45], что в 2 видах сушеной рыбы, которые входят в число наиболее употребляемых в пищу (кефаль с зеленой спинкой Chelon subviridis и горбыль Johnius belangerii), содержание МЧ пластика значительно выше в потрошеной рыбе (цельной рыбе, исключая внутренности и жабры) по сравнению с удаленными внутренностями и жабрами. Мелкую пелагическую рыбу, такую как сардины, сельдь и другую мелкую пресноводную рыбу, обычно едят целиком, что представляет большую угрозу, чем потребление потрошеной рыбы [44, 46]. Однако данные об уровне содержания МЧ пластика в мелкой рыбе отсутствуют.

Рыба и другие морские организмы, добываемые и культивируемые для потребления человеком, содержат МЧ пластика [47-49]. Выявление МЧ в теле ракообразных и других морских животных, потребляемых целиком, вызывает особую озабоченность в отношении возможного воздействия загрязнений на человека [50, 51].

МЧ размером менее 100 мкм могут с большой вероятностью накапливаться в теле двустворчатых моллюсков. МЧ размером 124-438 мкм были обнаружены в печени промысловых диких видов рыб, в частности в печени европейского анчоуса Engraulis encrasicolus, европейской сардины Sardina pilchardus и атлантической сельди Clupea harengus [52].

МЧ найдены в организме многих видов рыб, выловленных в Тихом, Атлантическом и Индийском океанах, а также в Средиземном море, хотя в каждой рыбе были обнаружены только 1 или 2 МЧ пластика на особь [44, 53]. Микропластик был обнаружен в голавле (Scomber japonicus), кильке (Sprattus sprattus), королевской макрели (Scomberomorus cavalla), ставриде (Decapterus macrosoma), ставридке (Trachurus trachurus), сельди (Clupea harengus), макрели (Scomber scombrus), японском анчоусе (Engraulis japonicus), северной треске (Gadus morhua), путассу (Micromesistius poutassou), хеке (Merluccius merluccius), леще (Pagellus acarne), камбале обыкновенной (Solea solea) и других видах промысловых рыб [44, 53].

При исследовании в общей сложности 150 образцов 3 видов рыб (по 50 образцов каждого вида) европейского морского окуня (D. labrax), атлантической ставриды (T. trachurus) и атлантического голавля (S. colias), выловленных тралами в северо-западных прибрежных водах Португалии (континентальный шельф, северо-восток Атлантического океана) в марте и апреле 2018 г., было показано, что 49% образцов содержали МЧ пластика в жабрах, пищеварительном тракте или спинной мышце [54]. При этом в 32 образцах рыбы обнаружены МЧ пластика в спинной мышце в количестве 0,054±0,099 МЧ/г. Основываясь на этих средних величинах контаминации рыбы и на рекомендациях EFSA по потреблению рыбы взрослыми людьми или населением в целом, авторы рассчитали, что лица, потребляющие указанные виды рыб, могут поглощать 842 MЧ в год только за счет потребления рыбы. Полагаясь на среднее содержание MЧ пластика в мышцах рыбы и данных о потреблении рыбы на душу населения в отдельных странах Европы и Америки, предполагаемое поступление МЧ из рыбы может варьировать от 518 до 3078 MЧ в год на душу населения.

В культивируемых видах рыбы и другой продукции источником МЧ пластика может быть корм, получаемый из отходов рыбного промысла и морепродуктов, включающий рыбную муку и рыбий жир [55]. Следует отметить, что рыбная мука и жир используются также для кормления сельскохозяйственных животных и птицы.

Двустворчатые моллюски

Двустворчатые моллюски способны фильтровать и удерживать МЧ пластика в количествах, которые зависят от его концентрации в морской воде. Присутствие МЧ пластика в 2 видах мидий, потребляемых человеком в пищу (Mytilus edulis и M. galloprovincialis), было выявлено в 5 европейских странах (Франция, Италия, Дания, Испания и Нидерланды) [56]. В Бельгии при исследовании диких мидий и мидий аквакультуры (M. edulis, M. galloprovincialis и гибридная форма M. edulis/galloprovincialis) выявлено содержание общего количества МЧ пластика 0,26-0,51 МЧ/г [57]. В другом исследовании в мидиях, выловленных вдоль побережья Франции, Бельгии и Голландии и оставленных на очистку на 24 ч, было выявлено в среднем 0,2±0,3 МЧ/г, с максимальным содержанием до 1,1 МЧ/г мидий [58]. В образцах мидий (M. edulis) Северного моря и тихоокеанских устриц (Crassostrea gigas), выловленных в Атлантическом океане, среднее содержание МЧ пластика составляло соответственно 0,36 и 0,47 МЧ/г, и после периода очистки в течение 3 дней количество МЧ снижалось до 0,24 и 0,35 МЧ/г [59].

В диких мидиях прибрежных вод, отобранных в супермаркетах Великобритании, общее количество МЧ пластика варьировало от 0,7 до 2,9 МЧ/г ткани, или от 1,1 до 6,4 МЧ на образец, что превышает содержание МЧ в аквакультуре мидий, приобретенных в супермаркете [60]. Напротив, у 9 видов двустворчатых моллюсков, купленных на китайских рынках, было обнаружено большее количество МЧ пластика, чем у диких двустворчатых моллюсков. Авторы насчитали от 2,1 до 10,5 МЧ/г и от 4 до 57 МЧ на один образец аквакультуры мидий, поступающих с рынков [61].

В целом уровни потребления двустворчатых моллюсков и степень их загрязнения МЧ пластика значительно варьируют по странам, что отражается на различиях величин поглощения МЧ на душу населения. В странах Европы с высоким потреблением двустворчатых моллюсков поступление микропластика достигает 11 000 МЧ в год на душу населения, в то время как в европейских странах с низким потреблением двустворчатых моллюсков в организм попадает в среднем 1800 МЧ/год на душу населения, что, тем не менее, представляет собой значительный риск [59].

Ракообразные (Crustaceans)

Попадание МЧ в организм ракообразных может быть как случайным, так и связанным с их пищевым поведением [62]. Плавающие ракообразные могут поглощать больше микропластика, чем сидячие виды. Ракообразные, например копеподы и креветки, являются фильтраторами, добывая корм при фильтрации воды, другие, например крабы и омары, охотятся на мелкую рыбу и другие организмы [63].

В бурых креветках (Crangon crangon), отобранных из различных мест Ла-Манша, среднее содержание синтетических волокон, выявленных в 63% образцов, составляло 0,68±0,55 МЧ/г (1,23±0,99 МЧ/креветку) [64]. Установлены сезонные различия содержания МЧ пластика: более высокое поглощение наблюдалось в октябре по сравнению с мартом. В креветках МЧ пластика накапливаются в пищеварительном тракте, который отбрасывается при потреблении креветок, что приводит к значительному снижению количества потребляемых МЧ пластика. В индо-тихоокеанских креветках (Penaeus semisulcatus), отобранных в Персидском заливе, находили в среднем 7,8 МЧ/ракообразное и 1,5 МЧ/г, что указывает на наличие МЧ пластика как на экзоскелете, так и в мышечной массе [65]. Следует иметь в виду, что коричневые креветки являются важной пищей для различных хищников, что способствует трофическому переносу и накоплению МЧ пластика на вершине пищевой цепи.

К другим коммерчески значимым видам, в которых находили МЧ пластика, относятся китайский рукавичный краб Eriocheir sinensis [66], прибрежный краб Carcinus maenas [67] и норвежский омар Nephrops norvegicus [68].

Риски для здоровья человека, связанные с потреблением микропластика с пищей и напитками

Загрязнения биосферы МЧ пластика является общепризнанной проблемой, и оценка рисков, связанных с поступлением МЧ в организм человека, становится актуальной задачей. Риск обычно определяется степенью опасности, представляемой агентом, и длительностью его воздействия.

Существует множество факторов неопределенности при оценке поглощения МЧ пластика, к которым относятся большая межиндивидуумная вариабельность количества и частоты потребления пищевых продуктов и напитков, на которую могут влиять пищевые привычки, национальные и региональные особенности питания [37]. Эти факторы неопределенности обусловливают огромную изменчивость в количестве и составе MЧ, поступающих в организм человека. Хотя недавнее исследование подтвердило, что проглоченные (или вдыхаемые) МЧ пластика могут выводиться с фекалиями [8], информации об их персистенции в организме человека недостаточно. С учетом возможного присутствия сопутствующих химических агентов, входящих в состав или абсорбированных МЧ пластика, также невозможно исключить потенциальные неблагоприятные последствия для здоровья человека факт поступления МЧ в организм. Однако в настоящее время они совершенно неясны, что требует дальнейших исследований.

Предполагается, что неблагоприятное биологическое действие МЧ пластика может быть обусловлено их физическими свойствами (размер, форма, поверхность), действием химических веществ, используемых в процессе производства пластмасс, стойкостью в окружающей среде, способностью поглощать химические агенты и микроорганизмы и концентрировать их по пищевой цепи [41].

Рыба и морепродукты являются существенными источниками МЧ пластика в рационе питания человека, что может представлять угрозу здоровью [13, 69]. Учитывая, что потребление рыбы и других морских животных является лишь одним из путей поступления микропластика в организм человека, необходимо проведение дальнейших исследований по оценке риска и принятия мер по минимизации воздействия МЧ пластика на человека.

Заключение

Чрезмерное использование пластика в мире привело к образованию огромного количества пластиковых отходов, большая часть которых в конечном итоге распадается на микро- и наноразмерные частицы - микро- и нанопластик. МЧ пластика могут накапливаться в пищевых продуктах и напитках, таких как питьевая вода, газированные напитки, пиво, молоко, рыба и морепродукты, что может приводить к их постоянному поступлению в организм человека. Потребление загрязненных МЧ пластика пищевых продуктов представляет потенциальную опасность для здоровья человека.

Поступление МЧ пластика с пищей, а также их персистенция и возможные пути биотрансформации в организме должны стать приоритетом для изучения их воздействия и потенциальной опасности для здоровья человека. Хотя существует большое количество исследований морепродуктов, включая рыбу и моллюски, оценить общее воздействие микропластика на человека в целом при потреблении пищи сложно из-за отсутствия убедительных данных по многим другим пищевым продуктам. Микропластик может добавляться или удаляться из пищевого сырья во время обработки и приготовления пищи. Исследования по количественной оценке нагрузки МЧ пластика на организм человека с пищей, водой и вдыхаемым воздухом показывают крайне высокие различия поступления МЧ пластика в организм человека в зависимости от характера экспозиции. Важнейшей мерой по уменьшению воздействия МЧ пластика на организм человека является, безусловно, сокращение загрязнения окружающей среды. В ряду мер по снижению загрязнения окружающей среды перспективными являются разработки альтернативных видов упаковки пищевых продуктов на биологической основе, такие как съедобные пленки и покрытия, разработанные с использованием различных нанотехнологических инструментов.

Литература/References

1. Xu S., Ma J., Ji R., Pan K., Miao A.J. Microplastics in aquatic environments: occurrence, accumulation, and biological effects. Sci Total Environ. 2020; 703: 134699. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.134699
2. Andrady A.L. The plastic in microplastics: a review. Mar Pollut Bull. 2017; 119 (1): 12-22. DOI: https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2017.01.082
3. Hale R.C., Seeley M.E., La Guardia M.J., Mai L., Zeng E.Y. A global perspective on microplastics. JGR Oceans. 2020; 125 (1): e2018JC014719. DOI: https://doi.org/10.1029/2018jc014719
4. de Souza Machado A.A., Kloas W., Zarfl C., Hempel S., Rillig M.C. Microplastics as an emerging threat to terrestrial ecosystems. Glob Chang Biol. 2018; 24 (4): 1405-16. DOI: https://doi.org/10.1111/gcb.14020
5. Huang S., Huang X., Bi R., Guo Q., Yu X., Zeng Q., et al. Detection and analysis of microplastics in human sputum. Environ Sci Technol. 2022; 56 (4): 2476-86. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.est.1c03859
6. Ragusa A., Svelato A., Santacroce C., Catalano P., Notarstefano V., Carnevali O., et al. Plasticenta: first evidence of microplastics in human placenta. Environ Int. 2021; 146: 106274. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envint.2020.106274
7. Leslie H.A., van Velzen M.J.M., Brandsma S.H., Vethaak A.D., Garcia-Vallejo J.J., Lamoree M.H. Discovery and quantification of plastic particle pollution in human blood. Environ Int. 2022; 163: 107199. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envint.2022.107199
8. Schwabl P., Köppel S., Königshofer P., Bucsics T., Trauner M., Reiberger T. et al. Detection of various microplastics in human stool: a prospective case series. Ann Intern Med. 2019; 171 (7): 453-7. DOI: https://doi.org/10.7326/M19-0618
9. Gasperi J., Wright S.L., Dris R., Collard F., Mandin C., Guerrouache M., et al. Microplastics in air: are we breathing it in? Curr Opin Environ Sci Health. 2018; 1: 1-5. DOI: https://doi.org/10.1016/j.coesh.2017.10.002
10. Shruti V.C., Pérez-Guevara F., Elizalde-Martínez I., Kutralam-Muniasamy G. First study of its kind on the microplastic contamination of soft drinks, cold tea and energy drinks - future research and environmental considerations. Sci Total Environ. 2020; 726: 138580. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.138580
11. Bradney L., Wijesekara H., Palansooriya K.N., et al. Particulate plastics as a vector for toxic trace-element uptake by aquatic and terrestrial organisms and human health risk. Environ Int. 2019; 131: 104937. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envint.2019.104937
12. Cverenkárová K., Valachovičová M., Mackuľak T., Žemlička L., Bírošová L. Microplastics in the food chain. Life (Basel). 2021; 11 (12): 1349. DOI: https://doi.org/10.3390/life11121349
13. De-la-Torre G.E. Microplastics: an emerging threat to food security and human health. J Food Sci Technol. 2020; 57 (5): 1601-8. DOI: https://doi.org/10.1007/s13197-019-04138-1
14. Zhang Q., Xu E.G., Li J., Chen Q., Ma L., Zeng E.Y., Shi H. A review of microplastics in table salt, drinking water, and air: direct human exposure. Environ Sci Technol. 2020; 54 (7): 3740-51. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.est.9b04535
15. Koelmans A.A., Mohamed Nor N.H., Hermsen E., Kooi M., Mintenig S.M., De France J. Microplastics in freshwaters and drinking water: critical review and assessment of data quality. Water Res. 2019; 155: 410-22. DOI: https://doi.org/10.1016/j.watres.2019.02.054
16. Winkler A., Santo N., Ortenzi M.A., Bolzoni E., Bacchetta R., Tremolada P. Does mechanical stress cause microplastic release from plastic water bottles? Water Res. 2019; 166: 115082. DOI: https://doi.org/10.1016/j.watres.2019.115082
17. Zuccarello P., Ferrante M., Cristaldi A., Copat C., Grasso A., Sangregorio D., et al. Exposure to microplastics (<10 μm) associated to plastic bottles mineral water consumption: the first quantitative study. Water Res. 2019; 157: 365-71. DOI: https://doi.org/10.1016/j.watres.2019.03.091
18. Kedzierski M., Lechat B., Sire O., Le Maguer G., Le Tilly V., Bruzaud S. Microplastic contamination of packaged meat: occurrence and associated risks. Food Packaging Shelf Life. 2020; 24: 100489. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fpsl.2020.100489
19. Walton J., Wittekind A. Soft Drink intake in Europe - a review of data from nationally representative food consumption surveys. Nutrients. 2023; 15 (6): 1368. DOI: https://doi.org/10.3390/nu15061368
20. Eurostat. 2019. URL: https://ec.europa.eu/eurostat/databrowser/view/hlth_ehis_fv7e/default/table?lang=en (date of access December 29, 2022).
21. Liebezeit G., Liebezeit E. Synthetic particles as contaminants in German beers. Food Addit Contam Pt A Chem Anal Control Expo Risk Assess. 2014; 31 (9): 1574-8. DOI: https://doi.org/10.1080/19440049.2014.945099
22. Banica A.L., Radulescu C., Dulama I.D., et al. Microplastics, polycyclic aromatic hydrocarbons, and heavy metals in milk: analyses and induced health risk assessment. Foods. 2024; 13 (19): 3069. DOI: https://doi.org/10.3390/foods13193069
23. Crosta A., Parolini M., De Felice B. Microplastics contamination in nonalcoholic beverages from the Italian market. Int J Environ Res Public Health 2023, 20 (5): 4122. DOI: https://doi.org/10.3390/ijerph20054122
24. Prata J.C., Paço A., Reis V., da Costa J.P., Fernandes A.J.S., da Costa F.M., et al. Identification of microplastics in white wines capped with polyethylene stoppers using micro-Raman spectroscopy. Food Chem. 2020; 331: 127323. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2020.127323
25. Diaz-Basantes M.F., Conesa J.A., Fullana A. Microplastics in honey, beer, milk and refreshments in ecuador as emerging contaminants. Sustainability 2020; 12: 5514. DOI: https://doi.org/10.3390/su12145514
26. Altunışık A. Prevalence of microplastics in commercially sold soft drinks and human risk assessment. J Environ Manage. 2023; 336: 117720. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2023.117720
27. Muhib M.I., Uddin M.K., Rahman M.M., Malafaia G. Occurrence of microplastics in tap and bottled water, and food packaging: a narrative review on current knowledge. Sci Total Environ. 2023; 865: 161274. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.161274
28. Danopoulos E., Twiddy M., Rotchell J.M. Microplastic contamination of drinking water: a systematic review. PLoS One. 2020; 15 (7): e0236838. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0236838
29. Schymanski D., Goldbeck C., Humpf H.U., Fürst P. Analysis of microplastics in water by micro-Raman spectroscopy: release of plastic particles from different packaging into mineral water. Water Res. 2018; 129: 154-62. DOI: https://doi.org/10.1016/j.watres.2017.11.011
30. Liu F., Rasmussen L.A., Klemmensen N.D.R., Zhao G., Nielsen R., Vianello A., et al. Shapes of hyperspectral imaged microplastics. Environ Sci Technol. 2023; 57 (33): 12 431-41. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.est.3c03517
31. Amato-Lourenço L.F., Dos Santos Galvão L., de Weger L.A., Hiemstra P.S., Vijver M.G., Mauad T. An emerging class of air pollutants: potential effects of microplastics to respiratory human health? Sci Total Environ. 2020; 749: 141676. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.141676
32. Du F., Cai H., Zhang Q., Chen Q., Shi H. Microplastics in take-out food containers. J Hazard Mater. 2020; 399: 122969. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.122969
33. Catarino A.I., Macchia V., Sanderson W.G., Thompson R.C., Henry T.B. Low levels of microplastics (MP) in wild mussels indicate that MP ingestion by humans is minimal compared to exposure via household fibres fallout during a meal. Environ Pollut. 2018; 237: 675-84. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envpol.2018.02.069
34. Enyoh C.E., Verla A.W., Verla E.N., Ibe F.C., Amaobi C.E. Airborne microplastics: a review study on method for analysis, occurrence, movement and risks. Environ Monit Assess. 2019; 191 (11): 668. DOI: https://doi.org/10.1007/s10661-019-7842-0
35. Cox K.D., Covernton G.A., Davies H.L., Dower J.F., Juanes F., Dudas S.E. Human consumption of microplastics. Environ Sci Technol. 2019; 53 (12): 7068-74. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.est.9b01517 Erratum in: Environ Sci Technol. 2020; 54 (17): 10974. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.est.0c04032
36. Koelmans B., Phal S., Backhaus T., Bessa F., van Calster G., Contzen N., et al. A scientific perspective on microplastics in nature and society. Evidence Review Report No. 4. Berlin: SAPEA, 2019. DOI: https://doi.org/10.26356/microplastics
37. Jin M., Wang X., Ren T., Wang J., Shan J. Microplastics contamination in food and beverages: direct exposure to humans. J Food Sci. 2021; 86 (7): 2816-37. DOI: https://doi.org/10.1111/1750-3841.15802
38. Kutralam-Muniasamy G., Pérez-Guevara F., Elizalde-Martínez I., Shruti V.C. Branded milks - are they immune from microplastics contamination? Sci Total Environ. 2020; 714: 136823. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020
39. Liu L., Zhang X., Jia P., He S., Dai H., Deng S., Han J. Release of microplastics from breastmilk storage bags and assessment of intake by infants: a preliminary study. Environ Pollut. 2023; 323: 121197. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envpol.2023.121197
40. FAO. The State of World Fisheries and Aquaculture 2020. Sustainability in action. Rome, 2020. DOI: https://doi.org/10.4060/ca9229en
41. Lusher A.L., Welden N.A., Sobral P., Cole M. Sampling, isolating and identifying microplastics ingested by fish and invertebrates. Anal Methods. 2017; 9: 1346-60. DOI: https://doi.org/10.1039/C6AY02415G
42. Smith M., Love D.C., Rochman C.M., Neff R.A. Microplastics in seafood and the implications for human health. Curr Environ Health Rep. 2018; 5 (3): 375-86. DOI: https://doi.org/10.1007/s40572-018-0206-z
43. Dellisanti W., Leung M.M., Lam K.W., Wang Y., Hu M., Lo H.S., et al. A short review on the recent method development for extraction and identification of microplastics in mussels and fish, two major groups of seafood. Mar Pollut Bull. 2023; 186: 114221. DOI: https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2022.114221
44. Alberghini L., Truant A., Santonicola S., Colavita G., Giaccone V. Microplastics in fish and fishery products and risks for human health: a review. Int J Environ Res Public Health. 2022; 20 (1): 789. DOI: https://doi.org/10.3390/ijerph20010789
45. Karami A., Golieskardi A., Ho Y., Larat V., Salamatinia B. Microplastics in eviscerated flesh and excised organs of dried fish. Sci Rep. 2017; 7: 1-9. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-017-05828-6
46. Barboza L.G.A., Vethaak D.A., Lavorante B.R.B.O., Lundebye A.K., Guilhermino L. Marine microplastic debris: an emerging issue for food security, food safety e human health. Mar Pollut Bull. 2018; 133: 336-48. DOI: https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2018.05.047
47. Sequeira I.F., Prata J.C., da Costa J.P., Duarte A.C., Rocha-Santos T. Worldwide contamination of fish with microplastics: a brief global overview. Mar Pollut Bull. 2020; 160: 111681. DOI: https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2020.111681
48. Chen J.Y.-S., Lee Y.C., Walther B.A. Microplastic contamination of three commonly consumed seafood species from Taiwan: a pilot study. Sustainability. 2020; 12: 9543. DOI: https://doi.org/10.3390/su12229543
49. Browne M.A., Dissanayake A., Galloway T.S., Lowe D.M., Thompson R.C. Ingested microscopic plastic translocates to the circulatory system of the mussel, Mytilus edulis (L.). Environ Sci Technol. 2008; 42: 5026-31. DOI: https://doi.org/10.1021/es800249a
50. Carbery M., O’Connor W., Palanisami T. Trophic transfer of microplastics and mixed contaminants in the marine food web and implications for human health. Environ Int. 2018; 115: 400-9. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envint.2018.03.007
51. Yao C., Liu X., Wang H., Sun X., Qian Q., Zhou J. Occurrence of microplastics in fish and shrimp feeds. Bull Environ Contam Toxicol. 2021; 107 (4): 684-92. DOI: https://doi.org/10.1007/s00128-02103328-y
52. Collard F., Gilbert B., Compère P., Eppe G., Das K., Jauniaux T., Parmentier E. Microplastics in livers of European anchovies (Engraulis encrasicolus, L.). Environ Pollut. 2017; 229: 1000-5. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envpol.2017.07.089
53. Mercogliano R., Avio C.G., Regoli F., Anastasio A., Colavita G., Santonicola S. Occurrence of microplastics in commercial seafood under the perspective of the human food chain. A review. J Agric Food Chem. 2020; 68: 5296-301. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.jafc.0c01209
54. Barboza L.G.A., Lopes C., Oliveira P., Bessa F., Otero V., Henriques B., et al. Microplastics in wild fish from North East Atlantic Ocean and its potential for causing neurotoxic effects, lipid oxidative damage, and human health risks associated with ingestion exposure. Sci Total Environ. 2020; 717: 134625. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.134625
55. Thiele C.J., Hudson M.D., Russell A.E., Saluveer M., Sidaoui-Haddad G. Microplastics in fish and fishmeal: an emerging environmental challenge? Sci Rep. 2021; 11 (1): 2045. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-021-81499-8
56. Veermeersch G., van Cauwenberghe L., Janssen C.R., Marques A., Granby K., Fait G., et al. A critical view on microplastic quantification in aquatic organisms. Environ Res. 2015; 143: 46-55. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envres.2015.07.016
57. De Witte B., Devriese L., Bekaert K., Hoffman S., Veermeersch G., Cooreman K., Robbens J. Quality assessment of the blue mussel (Mytilus edulis): comparison between commercial and wild types. Mar Pollut Bull. 2014; 85: 146-55. DOI: https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2014.06.006
58. Phuong N.N., Zalouk-Vergnoux A., Kamari A., Mouneyrac C., Amiard F., Poirier L., Lagarde F. Quantification and characterization of microplastics in blue mussels (Mytilus edulis): Protocol setup and preliminary data on the contamination of the French Atlantic coast. Environ Sci Pollut Res Int. 2018; 25: 6135-44. DOI: https://doi.org/10.1007/s11356-017-8862-3
59. Van Cauwenberghe L., Janssen C.R. Microplastics in bivalves cultured for human consumption. Environ Pollut. 2014; 193: 65-70. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envpol.2014.06.010
60. Van Cauwenberghe L., Claessens M., Veegehuchte M.B., Janssen C.R. Microplastics are taken up by mussels (Mytilus edulis) e lugworms (Arenicola marina) living in natural habitats. Environ Pollut. 2015; 199: 10-7. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envpol.2015.01.008
61. Li J., Yang D., Li L., Jabeen K., Shi H. Microplastics in commercial bivalves from China. Environ Pollut. 2015; 207: 190-5. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envpol.2015.09.018
62. Santillo D., Miller K., Johnston P. Microplastics as contaminants in commercially important seafood species. Integr Environ Assess Manag. 2017; 13: 516-21. DOI: https://doi.org/10.1002/ieam.1909
63. de Sá L.C., Oliveira M., Ribeiro F., Rocha T.L., Futter M.N. Studies of the effects of microplastics on aquatic organisms: what do we know and where should we focus our efforts in the future? Sci Total Environ. 2018; 645: 1029-39. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.07.207
64. Devriese L.I., Van der Meulen M.D., Maes T., Bekaert K., Paul-Pont I., Frère L., Vethaak A.D. Microplastic contamination in brown shrimp (Crangon crangon, Linnaeus 1758) from coastal waters of the Southern North Sea and Channel area. Mar Pollut Bull. 2015; 98: 179-87. DOI: https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2015.06.051
65. Abbasi S., Soltani N., Keshavarzi B., Moore F., Turner A., Hassanaghaei M. Microplastics in different tissues of fish and prawn from the Musa Estuary, Persian Gulf. Chemosphere. 2018; 205: 80-7. DOI: https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2018.04.076
66. Wójcik-Fudalewska D., Normant-Saremba M., Anastácio P. Occurrence of plastic debris in the stomach of the invasive crab Eriocheir sinensis. Mar Pollut Bull. 2016; 113 (1-2): 306-11. DOI: https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2016.09.059
67. Watts A.J.R., Urbina M.A., Corr S., Lewis C., Galloway T.S. Ingestion of plastic microfibers by the crab Carcinus maenas and its effect on food consumption and energy balance. Environ Sci Technol. 2015; 49: 14 597-604. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.est.5b04026
68. Welden N.A.C., Cowie P.R. Environment e gut morphology influence microplastic retention in langoustine, Nephrops norvegicus. Environ Pollut. 2016; 214: 859-65. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envpol.2016.03.067
69. Huang W., Song B., Liang J., Niu Q., Zeng G., Shen M., et al. Microplastics and associated contaminants in the aquatic environment: a review on their ecotoxicological effects, trophic transfer, and potential impacts to human health. J Hazard Mater. 2021; 405: 124187. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.124187

Материалы данного сайта распространяются на условиях лицензии CC BY-NC-ND 4.0 (Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International)

© ООО Издательская группа «ГЭОТАР-Медиа». Использование текстового и иллюстративного материала данного издания для обучения любых систем искусственного интеллекта, включая машинное обучение и нейросети, запрещено без письменного разрешения правообладателя.