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又双叒叕惹祸了!人类首次在母体胎盘内发现了12颗微塑料,对于后果我们一无所知

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高分子科学前沿 2021-01-17 11:16

无处不在的微塑料

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微塑料(MPs)是指直径小于5毫米的塑料碎片和颗粒,被形象地称为“海洋中的PM2.5”。这一概念最早是在2004年,由英国普利茅斯大学的汤普森等人在《科学》杂志上首次提出的。

说起微塑料的来源,还得从塑料说起。目前,全球的塑料产量每年高达3.2亿吨,超过40%的塑料被用作一次性包装材料,这些塑料很难回收,一方面是由于回收成本高,另外也缺乏技术和经济上可行的再利用途径。这些被丢弃的塑料经过风吹雨淋,再加上紫外线辐射和光氧化作用就降解成了微塑料。

随着微塑料的“普及”,我们在越来越多的地方都能看到它的身影:从喜马拉雅高山到马里亚纳海沟,从海洋动物再到人体内。

与自然环境中的相比,进入人体的微塑料对健康的影响更甚,这些MPs会被人体视为外来物种,并因此触发局部免疫反应,同时它们还有可能释放出各种添加剂,给人体带来更大的伤害。

连胎儿也不能幸免

为了研究母体胎盘中是否存在微塑料,罗马圣乔瓦尼·卡利比塔·费特纳菲拉泰利医院的Alessandro Svelato团队利用拉曼纳米显微光谱仪分析了6个胎盘,令人感到震惊的是在4个胎盘中发现了12个球形或不规则形状的微塑料,大小在5~10μm之间其中胎侧发现5个,母体4个,绒膜羊膜3个。在这12个微塑料碎片中,3个是聚丙烯,其它9种成分还不能确定,但是都含有毒性更大的无机或者有机染料成分。

严格且符合道德规范的取样

因为这项研究涉及人类,研究者首先获得了拉齐奥道德委员会的批准,实验过程完全按照《世界医学协会道德守则》(赫尔辛基)的规定进行操作。参加这项研究的6名孕妇身体健康,均签署了知情同意书。

为了防止胎盘接触塑料制品,参与的产科医生和助产士使用棉手套,产床使用棉毛巾。胎儿出生后,研究者立即从胎盘的孕妇侧、胎儿侧和绒膜羊膜部位切下23.3±5.7克样品,将它们放置到-20℃的玻璃瓶中保存。

随后,研究者用10%的KOH溶液对样品进行消化处理,所用的液体和得到的消化液都经过1.6 µm孔径的滤膜过滤,将滤纸在室温下干燥,随后进行目测鉴定和光谱表征。

惊现微塑料

在意大利马尔凯理工大学生命与环境科学系的振动光谱实验室内,研究者首先用Olympus MPLAN光学显微镜对样品进行观察,随后用XploRA拉曼纳米显微光谱仪在160~2000 cm-1波长范围内进行扫描,将得到的拉曼光谱与在SLOPP的微塑料库和KnowItAll软件的光谱库进行对比,相似度(Hit Quality Index,HQI)超过80就认为是该物质。

图1. 在人类胎盘中发现的12个微塑料颗粒的显微照片和拉曼光谱。

研究者发现,在6名孕妇中,其中4人的胎盘中发现了总共12个MPs,将其命名为#1~#12。这12个颗粒,5个在胎儿侧,4个在母体侧,3个在绒膜膜中。#1~#4、#6、#7和#9~#12微塑料的尺寸约为10μm,而#5和#8的尺寸为5μm。#2、#10和#11颗粒为聚丙烯,其余颗粒不能判断塑料类型,#1、#3~9和#12颗粒中含有共轭苯环结构的染料,具体成分如下表所示。

表1. 胎盘中检测到的微塑料尺寸以及染料的化学特征。

从表1中不难发现,在胎盘中检测到的染料包括氧化铁红氧化铁黄(广泛用于塑料、橡胶、BB霜和粉底液中)、酞菁铜(广泛用于聚烯烃、PET塑料、手指画颜料)、紫蒽酮群青蓝(广泛用于肥皂、口红、睫毛膏、眼影和其它彩妆产品),还有一些无法判断结构的紫色和粉色染料

从化学结构就不难看出这些无机和有机染料对人体的毒性远高于塑料本身,本来只应该出现在工业品或者化妆品中,结果却在胎儿体内发现了。一个胎盘约600克,这些结果只是分析了其中的23克,就发现了这么多的MPs和大量染料,如果分析整个胎盘的话,其中的MPs数量和染料种类恐怕会更多。

微塑料怎么进入胎盘的?

图2. 微塑料可能从呼吸和胃肠器官进入人体。

研究者认为微塑料进入母体的途径一般有两条:呼吸系统或者胃肠道,其中胃肠道途径的可能性更大,一般是通过M细胞调控的内吞或细胞旁运输机制进入的。通过母体血液达到胎盘表面后,微塑料入侵胎盘的机理还不清楚,研究者认为微塑料入侵胎盘与每个孕妇的生理条件和遗传特征有很大关系,也就是说每个人都不一样,所以有两个孕妇的胎盘样品中没有发现微塑料。

微塑料进入母体后往往会导致炎症的发生,如巨噬细胞的免疫激活和细胞因子的产生,微塑料的疏水性、表面电荷、表面功能化以及粒径都会影响炎症的程度。

胎盘是胎儿与母体之间物质交换的重要器官,胎盘还会合成多种激素、酶和细胞因子等,以维持正常妊娠。微塑料一旦进入胎盘,它对妊娠过程会产生不利的影响:破坏孕期免疫机制以及胚胎与子宫之间的信号传导、扰乱母胎沟通趋化因子受体的功能,导致先兆子痫和胎儿发育迟缓。

小结

罗马圣乔瓦尼·卡利比塔·费特纳菲拉泰利医院的Alessandro Svelato团队利用拉曼纳米显微光谱仪首次在人类胎盘中发现了12个微塑料颗粒,而且这些微塑料中都含有毒性更大的无机或者有机染料成分。虽然微塑料入侵胎盘的机制还不明确,但是可能会导致先兆子痫和胎儿发育迟缓。Alessandro Svelato医生认为接下来的研究需要进一步评估母体胎盘中的微塑料是否会触发人体的免疫反应或导致有毒物质的释放,从而对怀孕产生更大的影响。

小编认为限制一次性塑料制品的使用,加速开发实用的可降解替代品迫在眉睫,否则我们的下一代不仅仅是输在起跑线上了,直接就输在了娘胎里。

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0160412020322297?via%3Dihub

来源:高分子科学前沿

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