前回の続き・・・。
～生涯にわたるマイクロプラスチックへの曝露～
〈国会議員受入人数(一人当たり)〉
私たちは、 9 つの媒体それぞれから 1 人 1 日あたりの世界のマイクロプラスチック摂取量を確率的に推定しました。
この研究でわかったマイクロプラスチック総数摂取率の中央値は、子供で 553 ( 52.5–1.37 × 105)粒子/人/日、大人で 883( 86.4–1.68 × 105 ) 粒子/人/日であり、分布は大きく右に歪んでいました。
Coxらによって推定されたアメリカ人の平均曝露量は、 1990 年代に米国で報告された 1 人あたり 1.37×105 粒子/人/日よりも低い値でした。
本研究で推定された範囲の下位 10 パーセンタイルに該当する。
これは、前述の研究が粒子数濃度をマイクロプラスチックサイズの連続体全体に再スケールしなかったためである。
これは、小さな粒子( 1 ～1 0μm )が全体の粒子分布の約 75 ～ 90% を占め、それらを無視すると大幅に過小評価されるという以前の調査結果によって裏付けられている。
さらに、米国人の消費率の単一点推定値は、世界の消費率分布を代表していない可能性がある。
Zhang らによる後のレビューでは、( 1 ) 塩分、飲料水、吸入によるマイクロプラスチック摂取範囲が推定されました。
塩分と空気について報告された範囲の中央値と最大値は、本研究におけるマイクロプラスチック摂取量の上位 90 パーセンタイル範囲に近いものでした。
しかし、飲料水について報告された範囲は、水道水の分布範囲の 50 パーセンタイルよりも低いものでした。
これまでの研究では、マイクロプラスチック摂取量が分布の 95% 信頼区間内で推定されていましたが、それらの単一点推定値と範囲では、さまざまな既知の摂取媒体によるマイクロプラスチックの変動性と世界の消費率を完全には考慮していませんでした。
これは、今回初めて行われました。
～一人当たりMP摂取量～
過去のいくつかの研究やレビューでは、粒子当たりの質量係数を一定とした変換係数を使用して粒子数濃度を変換している。
マイクロプラスチックの化学的リスクを評価するため。粒子質量は、特定の密度と直径を持つ球状粒子を単純に仮定して計算されました。
ただし、これらの推定値は、さまざまな粒子サイズ、形状、密度を含むマイクロプラスチック連続体全体を考慮していません。
これまで単純なリスク評価計算で使用された単一の推定値は、粒子あたり 0.007 ～ 4μg の範囲でした。
これらの推定値は、本研究で報告された質量分布の 85 パーセンタイルを超えています。
私たちの推定によると、平均値は食品では 5.65 × 10 – 6μg /粒子、空気では 3.97 × 10-7μg /粒子です。
これは、これまでの研究がマイクロプラスチックの曝露と潜在的なリスクを過大評価していたことを示しています。
9 つの媒体のうち、質量で見たマイクロプラスチック摂取率の中央値寄与が最も高いのは空気で、 1.07 × 10 –7 mg /人/日です。
サイズが小さいにもかかわらず( 1 ～ 10μm )、空気中のマイクロプラスチック摂取率と存在量は他の媒体よりもはるかに高くなっています。
95 パーセンタイルでは、ボトル入りの水からのマイクロプラスチック 摂取量分布がすべての媒体の中で最も高く、摂取率は 1.96 × 10 –2mg /人/日です。
一部の国では、水道水が汚染されていて飲用に適さない可能性があるため、飲料水の主な供給源として依然としてボトル入りの水に大きく依存しています。
したがって、これらの国ではこの供給源がマイクロプラスチックへの重要な曝露経路となっています。
摂取率の中央値が最も低いのは魚です( 3.7 × 10 –10 mg /人/日)。
前述のように、これは魚類における非発生率が最も高いことと、魚類の筋肉中のマイクロプラスチックの中央値濃度がわずか 0.18 粒子/ g BWW であるという事実から説明できます。
これは、マイクロプラスチック摂取量との関連性が他の既知の媒体と比較して低いことを示唆しています。
9 つの媒体からのマイクロプラスチックの 1 日あたりの平均総摂取量は、子供と大人でそれぞれ 1.84 × 10 –4 (1.28 × 10 –7 –7.5) mg /人/日と 5.83 × 10 –4 (3.28 × 10 –7 –17) mg /人/日です。
世界自然保護基金 ( WWF ) の最近の報告によると、人間は摂取媒体のサブセットから毎週最大 5g (クレジットカード 1 枚分) (約 700mg /人/日)のプラスチックを消費しています 。
彼らの推定値は私たちの分布の 99 パーセンタイルを超えているため、平均的な人の摂取量を表すものではありません。
二酸化チタンやケイ酸塩など、他の種類のナノ粒子やマイクロ粒子も私たちの食事に広く含まれています。
英国では、これらの粒子の食事摂取量は1人あたり 1 日約 40mg と推定されています。
私たちの調査結果を他の粒子の摂取量と比較すると、マイクロプラスチックの質量摂取率はこれらの粒子のわずか 0.001% を占めるだけなので、重要ではありません。
ただし、この比較はこれらの粒子の毒性プロファイルが類似していることを意味するものではありません。
～腸管、組織、便におけるMPの分布～
腸、組織、便におけるマイクロプラスチックの蓄積を、マイクロプラスチック動態モデルを用いて 4 つのシナリオで平均的な人間の寿命( 70 年)にわたってシミュレートしました(図 3 )。
これまでの研究で、 1 ～ 20μm の微粒子は経口摂取によって体内に吸収されることが明らかになっています。
この値の範囲を考慮して、 10μm (つまり、範囲の中間点)未満のマイクロプラスチックは体内で吸収され、分布し、胆汁排泄を介して消化管に戻ると仮定し、胆汁排泄速度定数でパラメータ化しました。
胆汁排泄速度定数については、胆汁排泄なし( k tis = 0 day –1)、最小値( k tis = 0.067 day –1 )、中央値( k tis = 0.61 d –1 )、最大値( k tis = 8.30 d –1 )の 4 つのシナリオがシミュレートされました。
消化管内のマイクロプラスチックの定常状態の存在量(つまり、各年齢層のシミュレーション終了時）はこのパラメータに対して敏感ではない( p > 0.05、Kruskal–Wallis )のに対し、組織内のマイクロプラスチック( 1 ～ 10μm )の蓄積は有意に影響を受ける( p <0.05、Kruskal–Wallis )ことが観察されます(図 3A、B )。
この違いは、組織内に蓄積した粒子( fabs・fa 、 n および fabs・f dep ≈摂取したマイクロプラスチックの総量の 20% )が胆道系を通じて排泄され、すでに腸内にある粒子数に占める割合が小さいためです。
最悪のシナリオでは、蓄積された粒子が生涯にわたって体内に残る(すなわち、胆汁排泄がゼロ)場合、組織内の濃度の中央値は 70 年後に 5.01 × 10 4 ( 5.25 × 103 – 9.33 × 106 )個/人または 0.041 ( 8.15 × 10 –4 –9.85 ) μg /人になります。
したがって、この経路のパラメータ化は、組織におけるマイクロプラスチック曝露の程度を決定するために必要であり、将来の影響研究に関連する可能性があります。
体のさまざまな器官間のマイクロプラスチックの生体内分布は明示的にモデル化されていないため、この濃度は体全体に関係することに注意してください。
実際には、粒子は特定の組織や器官に蓄積し、局所的には非常に高い濃度に達する可能性があります。
図 3：シミュレーション終了時の腸管および組織コンパートメントにおけるMP量の分布
図 3 の解説：
シミュレーション終了時の腸管および組織コンパートメントにおけるMP量の分布
( A ) 小児( 1 ～ 18 歳)および、( B ) 成人( 19 ～ 70 歳)。
シナリオ：胆汁排泄なし( k tis = 0 d –1 )、最小値( k tis = 0.067 d –1 )、中央値( k tis = 0.61 d –1 )、最大値( k tis = 8.30 d –1 )。
シミュレーション終了時の便中に排出された量の分布。
( C ) 小児( 1 ～ 18 歳)および、( B ) 成人( 19 ～ 70 歳)。
青いバイオリンのプロットはマイクロプラスチック連続体全体を表し、黄色いバイオリンのプロットは Schwabl らの研究による便中のマイクロプラスチック濃度と比較するために 50 ～ 500μm のサイズ範囲に拡大縮小されています。
※注 (黒い破線——)：データは 95% 信頼区間(ボックス プロットのひげの水平線)内でのみ現実的であることに注意してください。
腸管および組織区画における、マイクロプラスチックの存在量は、成人では小児の 2 ～ 6 倍でした。
胆汁排泄速度の最小値 (律速過程) は半減期の最大 10 日に相当するため、各年齢層で約 40 日後に定常状態の存在量に達しました。
したがって、たとえ人が 70 歳を超えて(つまり、モデルシミュレーション期間を過ぎて)生きたとしても、胆汁排泄がない場合のように体内に閉じ込められた粒子が排除されない限り、両方の区画の存在量は増加しません。
管における定常状態マイクロプラスチック 存在量の中央値は、小児と成人でそれぞれ約 300 個/人と 500 個/人で、質量存在量に換算すると 7.98×10 −4 ～ 1.59×10 −3μg /人になります 。
次に、腸管の定常状態の存在量に基づいて便中のマイクロプラスチック存在量を推定しました。
このエンドポイントは、これまでのヒトにおける唯一のマイクロプラスチック発生研究と比較可能であるため選択されました。
前述の研究で 33 ～ 65 歳の成人の便で検出されたマイクロプラスチック濃度の中央値( 50 ～ 500μm )は、便 1g あたり 2 粒子でした。
これは、同じサイズ範囲内の粒子の分布の 80 パーセンタイル内にあります。
中央値を比較すると、私たちのモデルは、便サンプルで見つかったマイクロプラスチック存在量の約 7% を推定します。
これは、マイクロプラスチック摂取曝露が、既知の媒体に基づいてここで推定した摂取量よりも高い可能性があることを示唆しています。
これは、本研究で検討されている食品の種類が世界の平均的な食事の 20% を占めていることを考えると妥当です。
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