「真実の口」2,199 マイクロプラスチック・SeasonⅡ⑥

前回の続き・・・。

2019 年 6 月にオーストラリア・ニューカッスル大学から研究発表された「(我々は)毎週平均 5g のプラスチックを摂取しており、これはクレジットカード 1 枚分に相当する。」という衝撃の報告を前回寄稿した。

これに対する反論もあるのでご紹介しよう。

オランダ・ヴァーヘニング大学アルバート・ケルマンズ教授らのチームが科学論文誌「 Environmental Science & Technology 」( 2021 年 3 月 16 日)に発表したものである。

Lifetime Accumulation of Microplastic in Children and Adults
☞ 子どもと大人の生涯にわたるマイクロプラスチックの蓄積

【 導入 】
人間は毎日マイクロプラスチックにさらされています。

これらの小さな粒子( 1~5,000μm )は、水や飲料を含む食品や空気中に遍在しています。

人間の便中にマイクロプラスチックが存在するという最初の証拠は、これらの粒子が実際に摂取され、消化管を通過できることを証明しています。

これにより、実際の曝露と人体への健康への影響についての懸念が生じています。

人間がマイクロプラスチックに曝露していることは広く認められていますが、マイクロプラスチックの曝露濃度と摂取率の規模、不確実性、変動性は世界的に不明のままです。

これらの不確実性により、マイクロプラスチックが人間の健康に及ぼす可能性のある潜在的なリスクに関して多くの論争が生じています。

現在までに、異なる摂取媒体からの総摂取量を決定論的に推定することにより、マイクロプラスチックのヒトへの曝露評価を行った研究は 2 件のみです。

前述の研究の主な限界は、マイクロプラスチックの定義と分析手法の違いにより、使用されるデータベースに矛盾があることです。

これらの矛盾を認識し、より比較可能なデータを使用するよう誠実に努力しました。

しかし、このような方法では他のサイズ範囲のマイクロプラスチックを推定できず、マイクロプラスチック連続体全体( 1~5,000μm)を正確に表すことができません。

さらに、平均曝露率に基づく単一曝露推定値は、世界のマイクロプラスチック摂取率の分布を適切に表さない可能性があります。

曝露のほかに、腸管吸収や胆汁排泄を含む摂取したマイクロプラスチックの人体における運命と輸送については、これまでの研究では取り上げられておらず、ほとんど知られていない。

体組織にマイクロプラスチックが蓄積すると、身体的ストレスや損傷、炎症、酸化ストレス、免疫反応を引き起こす可能性があります。

現在までに、マイクロプラスチックがヒト細胞に与える影響を調べた研究では、細胞生存率への影響を示す証拠はほとんど見つかりませんでした。

しかし、このような研究で使用された暴露濃度の範囲が、体組織に蓄積されたマイクロプラスチックを本当に代表しているかどうかは不明です。

マイクロプラスチックへの曝露によって生じると推測されるもう 1 つの危険は、化学毒性です。

プラスチックには、添加された化学物質や意図せずに添加された化学物質など、多種多様な化学物質が含まれています。

さらに、魚介類や塩などの食品に含まれるマイクロプラスチックは、その発生源の環境から化学物質を吸着している可能性があります。

人間の化学物質への曝露に影響を与えるマイクロプラスチックの重要性については、盛んに議論されてきました。

過去の研究では、粒子からの化学物質の 100% 浸出のみが考慮されていました。

最悪のシナリオとしては妥当ではあるものの、運動学的制約と腸管滞留時間の制限により、粒子内の化学物質の生物学的利用可能性は一部だけであるため、これは現実的ではありません。

また、直接食物を摂取したり、吸入したりするなど、他の曝露経路を通じても、体内にこれらの化学物質が蓄積されます。

これらの化合物の中には、総濃度が閾値効果濃度を超えるとリスクを引き起こすものもありますが、発がん性化合物には用量閾値レベルがありません。

化学物質キャリアとしてのマイクロプラスチックの実際のリスクと相対的な重要性を評価するには、既知の食品タイプからの実際のマイクロプラスチック摂取量と浸出する化学物質の割合、およびそれに関連する不確実性を、マイクロプラスチック連続体全体と粒子内に存在する化学物質について定量化する必要があります。

本研究の目的は、8 種類の食品と吸入による子供と成人のマイクロプラスチック曝露量を推定し、化学物質の総摂取量に対するマイクロプラスチックの化学的寄与を評価することです。

さらに、既知の 8 種類の食品と空気中のマイクロプラスチック存在量の変動性を比較することを目標としています。

この目的のために、さまざまな既知の摂取媒体と全体的な摂取率にわたるマイクロプラスチックの完全な変動性を考慮した、子供と成人の確率的生涯マイクロプラスチック曝露モデルを開発しました。

体組織におけるマイクロプラスチックの蓄積と便中に排出される量も、粒子数と質量分布の観点から決定され、定量化されます。

プラスチック関連化学物質によるマイクロプラスチックの潜在的リスクを理解するために、摂取したマイクロプラスチックからの関連化学物質群の移動を、人間が食事摂取からも化学物質にさらされる現実的な条件下で、速度論的モデルを使用してシミュレートしました。

プラスチックで一般的に検出される 4 つの代表的な化学物質調査対象となった化学物質は、( 1 )ベンゾ( a )ピレン( BaP )、( 2 )ジ( 2-エチルヘキシル)フタル酸エステル( DEHP )、( 3 )3,3′,4,4′,5-ペンタクロロビフェニル( PCB126 )、( 4 )鉛である。

これらの化学物質は、有機化合物の発がん性が高いことから、主要な環境汚染物質として広く知られているため、選択された。

一方、鉛の毒性は血液障害や神経系の損傷を引き起こす可能性があります。

【 材料と方法 】

確率論的曝露評価ツールキットである小型マイクロプラスチックのヒト曝露評価( HEASI )は、 2 つの別々のコンポーネントで構成されています(図 1 ):

( A )「プラスチックモデル」は、消化管内の輸送プロセスを記述する運動質量バランス方程式を使用して、腸、組織、便中のマイクロプラスチック存在量を計算します。
( B )「化学モデル」は、( A )から計算されたマイクロプラスチック摂取量を使用して、現実的な摂食条件下でのマイクロプラスチックPから人体への化学物質の移動を定量化します。

以下に、評価の主な特徴と方程式を示します。適合した分布パラメータの完全な説明とリストは、補足情報( SI )に記載されています。

文献からコンパイルされたデータベース(データ S1 〜 S6 )は、次のデータデポジトリでアクセスできます:https://github.com/nhazimah/heasi

マイクロプラスチックは多様な材料であり、入力データにはかなりの不確実性があるため、モンテカルロ( MC )シミュレーションによって確率的に評価が行われ、各計算ステップで n = 10,000 回の反復が行われました。

その後に提示される範囲は、 90% 信頼区間に関連します。

小型マイクロプラスチックのヒト曝露評価(HEASI)

 

図 1の解説:( A ) プラスチックモデルと ( B ) 化学モデルのワークフローの概略図。

( A )

・緑色のボックスと矢印は食物からのマイクロプラスチックを示し、青色のボックスと矢印は空気からのマイクロプラスチックを示します。

・黄色のボックスはパラメータ入力を表します。灰色のと矢印は出力、つまり腸と組織に蓄積されたマイクロプラスチックの量と排泄された量を表します。

( B )

・プラスチックモデル(胃の入口で表示)から計算されたマイクロプラスチックの総摂取量は、化学モデルで マイクロプラスチックから浸出する化学物質の総量を計算するために使用されました。

Cm は腸液ミセル内の化学物質濃度、 CW は腸内の水中の化学物質濃度、 C1 と C2 はそれぞれマイクロプラスチックの外側と内側の相の化学物質濃度、 k1 と k2 はそれぞれ吸着と脱着の速度定数、k3 はポリマー内速度定数です。

オレンジ色のボックスは化学モデルの入力を表し、オレンジ色の輪郭の楕円はマイクロプラスチックからの化学物質の分布と浸出を計算するために使用されたモデルを表します。

ヒストグラム記号は分布を持つ入力を表します。

緑のヒストグラム: 子供 ( 1 ~ 18 歳)、ピンクのヒストグラム: 成人 ( 19 ~ 70 歳)。

次回へ・・・。