По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 620.2(063) DOI:10.33920/igt-01-2502-07

Новые угрозы в продовольственных товарах: микро- и нанопластики — контаминанты пищевой продукции и воды

К.З. Маисая ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии», ФГБОУ ВО «Российский экономический университет им. Г. В. Плеханова», г. Москва
Е.Е. Масталыгина ФГБУН «Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН», ФГБОУ ВО «Российский экономический университет им. Г. В. Плеханова», г. Москва
В.А. Шипелин ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии», ФГБОУ ВО «Российский экономический университет им. Г. В. Плеханова», г. Москва
А.А. Попов ФГБУН «Институт биохимической физики им. Н. М. Эмануэля РАН», ФГБОУ ВО «Российский экономический университет им. Г. В. Плеханова», г. Москва

Одной из актуальных проблем пищевой химии является изучение поступления с продуктами питания чужеродных веществ и материалов (контаминантов). Широкое использование пластиков в различных сферах жизни общества обуславливает попадание отходов полимерных материалов в окружающую среду, в том числе в водные ресурсы. Недавно была обнаружена новая угроза безопасности пищевой продукции в виде частиц синтетических полимеров малого размера. Микро- и наноразмерные частицы пластика способны проходить через фильтрующие системы, попадая даже в очищенную воду. Согласно многочисленным исследованиям, частицы микро- и нанопластика обнаруживаются в бутилированной воде и напитках. Потенциальная токсичность частиц микропластика обуславливает перспективность проведения научно-исследовательских работ в области анализа закономерностей их деструкции в различных средах и изучению влияния на живые организмы, а также необходимость разработки методов определения микро- и нанопластика в различной пищевой продукции и воде.

Литература:

1. Lim X.Z. Microplastics are everywhere — but are they harmful? // Nature. — 2021. — Vol. 593, № 7857. — P. 22–25. — doi: 10.1038/d41586-021-01143-3.

2. Пантюхов П.В. и др. Выявление превалирующих факторов биодеструкции полиолефиновых биокомпозитов / П.В. Пантюхов, В.А. Овчинников, А.А. Ольхов, Е.Е. Масталыгина и др. // Экологические аспекты в науке и образовании: материалы. — 2023. — С. 51–52.

3. Овчинников В.А. и др. Кинетические особенности окислительной деструкции полиэтилена при добавлении стеаратов различных переходных металлов / В.А. Овчинников, З.Р. Абушахманова, Е.Е. Масталыгина и др. // Все материалы. Энциклопедический справочник. — 2024. — № 1. — С. 31–36.

4. Jiang B., Kauffman A.E., Li L. et al. Health impacts of environmental contamination of micro- and nanoplastics: a review / B. Jiang, A.E. Kauffman, Li L. et al. // Environmental health and preventive medicine. — 2020. — Vol. 25, № 1. — P. 29. — DOI:10.1186/s12199-020-00870-9.

5. Pham T.H., Do H.T., Phan Thi L.A. et al. Global challenges in microplastics: From fundamental understanding to advanced degradations toward sustainable strategies // Chemosphere. — 2021. — Vol. 267. — P. 129275. — DOI:10.1016/j.chemosphere.2020.129275.

6. Гмошинский И.В. Микропластики в пищевой продукции: происхождение, свойства и возможные риски / И.В. Гмошинский, В.А. Шипелин, С.А. Хотимченко // Медицина труда и экология человека. — 2022. — № 2. — С. 224–242.

7. Alimi O.S., Claveau-Mallet D., Kurusu R.S. et al. Weathering pathways and protocols for environmentally relevant microplastics and nanoplastics: What are we missing? // Journal of Hazardous Materials, Part A. — 2022. — Vol. 423. — P. 126955. — DOI:10.1016/j.jhazmat.2021.126955.

8. Гмошинский И.В. и др. Методы идентификации и количественного анализа микропластиков в пищевых продуктах / И.В. Гмошинский, В.А. Шипелин, А.И. Колобанов и др. // Вопросы питания. — 2023. — Т. 92. — № 5 (549). — С. 87–102.

9. Kumar R., Manna C., Padha S. et al. Micro(nano)plastics pollution and human health: How plastics can induce carcinogenesis to humans? // Chemosphere. — 2022. — Vol. 298. — P. 134267. — DOI: 10.1016/j.chemosphere.2022.134267.

10. EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain. Statement on the presence of microplastics and nanoplastics in food, with particular focus on seafood // EFSA Journal. — 2016. — Vol. 14, № 6. — P. 4501. — DOI: 10.2903/j.efsa.2016.4501.

11. Leslie H.A., Depledge M.H. Where is the evidence that human exposure to microplastics is safe? // Environment International. — 2020. — Vol. 142. — P. 105807. — DOI: 10.1016/j.envint.2020.105807.

12. Prata J.C., da Costa J.P., Lopes I. et al. Environmental exposure to microplastics: An overview on possible human health effects // Science of the total environment. — 2020. — Vol. 702. — P. 134455. — DOI:10.1016/j.scitotenv.2019.134455.

13. Winkler A., Santo N., Ortenzi M.A. et al. Does mechanical stress cause microplastic release from plastic water bottles? // Water Research. — 2019. — Vol. 166. — P. 115082. — DOI:10.1016/j.watres.

14. Qian N. et al. Rapid single-particle chemical imaging of nanoplastics by SRS microscopy // Proceedings of the National Academy of Sciences. — 2024. — Т. 121. — № 3. — С. e2300582121.

15. Prata J.C., Paço A., Reis V. et al. Identification of microplastics in white wines capped with polyethylene stoppers using micro-Raman spectroscopy // Food chemistry. — 2020. — Vol. 331. — P. 127323. — DOI:10.1016/j. foodchem.2020.127323.

16. Prata J.C. i dr. Identification of microplastics in white wines capped with polyethylene stoppers using micro-Raman spectroscopy / J.C. Prata, A. Paço, V. Reis, J.P. Da Costa i dr. // Food Chemistry. — 2020. — Vol. 331. — P. 127323. — DOI: 10.1016/j.foodchem.2020.127323.

17. Ding H., Zhang J., He H. et al. Do membrane filtration systems in drinking water treatment plants release nano/ microplastics? // Science of the Total Environment, Part 2. — 2021. — Vol. 755. — P. 142658. — DOI:10.1016/j.scitotenv.2020.142658.

1. Lim X.Z. Microplastics are everywhere — but are they harmful? // Nature. — 2021. — Vol. 593, № 7857. — P. 22–25. — DOI:10.1038/d41586-021-01143-3.

2. Pantjuhov P.V. i dr. Vyjavlenie prevalirujushhih faktorov biodestrukcii poliolefinovyh biokompozitov / P.V. Pantjuhov, V.A. Ovchinnikov, A.A. Ol’hov, E.E. Mastalygina i dr.// Jekologicheskie aspekty v nauke i obrazovanii: materialy. — 2023. — S. 51–52.

3. Ovchinnikov V.A. i dr. Kineticheskie osobennosti okislitel’noj destrukcii polijetilena pri dobavlenii stearatov razlichnyh perehodnyh metallov / V.A. Ovchinnikov, Z.R. Abushahmanova, E.E. Mastalygina i dr. // Vse materialy. Jenciklopedicheskij spravochnik. — 2024. — № 1. — S. 31–36.

4. Jiang B., Kauffman A.E., Li L. et al. Health impacts of environmental contamination of micro- and nanoplastics: a review // Environmental health and preventive medicine. — 2020. — Vol. 25, № 1. — P. 29. — DOI:10.1186/s12199-020-00870-9.

5. Pham T.H., Do H.T., Phan Thi L.A. et al. Global challenges in microplastics: From fundamental understanding to advanced degradations toward sustainable strategies // Chemosphere. — 2021. — Vol. 267. — P. 129275. DOI:10.1016/j.chemosphere.2020.129275.

6. Gmoshinskij I.V. et al. Mikroplastiki v pishhevoj produkcii: proishozhdenie, svojstva i vozmozhnye riski / I.V. Gmoshinskij, V.A. Shipelin, S.A. Hotimchenko // Medicina truda i jekologija cheloveka. — 2022. — № 2. — S. 224–242.

7. Alimi O.S., Claveau-Mallet D., Kurusu R.S. et al. Weathering pathways and protocols for environmentally relevant microplastics and nanoplastics: What are we missing? // Journal of Hazardous Materials, Part A. — 2022. — Vol. 423. — P. 126955. — doi:10.1016/j.jhazmat.2021.126955.

8. Gmoshinskij I.V. i dr. Metody identifikacii i kolichestvennogo analiza mikroplastikov v pishhevyh produktah / I.V. Gmoshinskij, V.A. Shipelin, A.I. Kolobanov i dr. // Voprosy pitanija. — 2023. — T. 92. — № 5 (549). — S. 87–102.

9. Kumar R., Manna C., Padha S. et al. Micro(nano)plastics pollution and human health: How plastics can induce carcinogenesis to humans? // Chemosphere. — 2022. — Vol. 298. — P. 134267. — DOI:10.1016/j.chemosphere.2022.134267.

10. EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain. Statement on the presence of microplastics and nanoplastics in food, with particular focus on seafood // EFSA Journal. — 2016. — Vol. 14, № 6. — P. 4501. — DOI:10.2903/j. efsa.2016.4501.

11. Leslie H.A., Depledge M.H. Where is the evidence that human exposure to microplastics is safe? // Environment International. — 2020. — Vol. 142. — P. 105807. — DOI: 10.1016/j.envint.2020.105807.

12. Prata J.C., da Costa J.P., Lopes I. et al. Environmental exposure to microplastics: An overview on possible human health effects // Science of the total environment. — 2020. — Vol. 702. — P. 134455. — DOI:10.1016/j.scitotenv.2019.134455.

13. Winkler A., Santo N., Ortenzi M.A. et al. Does mechanical stress cause microplastic release from plastic water bottles? // Water Research. — 2019. — Vol. 166. — P. 115082. — DOI:10.1016/j.watres.

14. Qian N. et al. Rapid single-particle chemical imaging of nanoplastics by SRS microscopy // Proceedings of the National Academy of Sciences. — 2024. — Т. 121. — № 3. — С. e2300582121.

15. Prata J.C., Paço A., Reis V. et al. Identification of microplastics in white wines capped with polyethylene stoppers using micro-Raman spectroscopy // Food chemistry. — 2020. — Vol. 331. — P. 127323. — DOI:10.1016/j. foodchem.2020.127323.

16. Prata J.C. i dr. Identification of microplastics in white wines capped with polyethylene stoppers using micro-Raman spectroscopy / J.C. Prata, A. Paço, V. Reis, J.P. Da Costa i dr. // Food Chemistry. — 2020. — Vol. 331. — P. 127323. — DOI: 10.1016/j.foodchem.2020.127323.

17. Ding H., Zhang J., He H. et al. Do membrane filtration systems in drinking water treatment plants release nano/ microplastics? // Science of the Total Environment, Part 2. — 2021. — Vol. 755. — P. 142658. — DOI:10.1016/j. scitotenv.2020.142658.

Современный мир невозможно представить без полимеров и изделий из них, они используются во всех сферах жизнедеятельности человека. Объем производства полимерных материалов составляет более 400 млн тонн в год и, по прогнозам, к 2050 достигнет порядка 800 млн тонн в год [1]. Поскольку пластмассы обладают высокой стойкостью к разложению, при этом лишь малая часть из них биоразлагаема, это создает различные риски для здоровья человека и окружающей среды [2, 3]. Согласно исследованиям, лишь четверть всех пластиковых отходов утилизируется и перерабатывается надлежащим образом [4]. Установлено, что для полной деградации некоторых полимерных материалов в окружающей среде потребуется около ста и более лет [5, 6].

Недавно была обнаружена новая проблема, связанная с синтетическими полимерными материалами — частицы микро- и нанопластика в окружающей среде. Они появляются вследствие как деградации пластмасс в ходе их естественного старения, так и из-за различных физико-химических процессов, таких как термодеструкция, выветривание, истирание и т. д. [7, 8]. Хотя эта проблема относительно новая, но уже сейчас появляется достаточный объем информации о негативном влиянии частиц микро- и нанопластика на организмы людей и высших животных при поступлении из различных источников. При этом есть работы, в которых показана канцерогенность некоторых видов микропластика [9].

Европейское агентство по безопасности продуктов питания (EFSA) в своем отчете заявляет, что влияние микропластика на организм человека является значимым, при этом необходимо провести больше исследований для более детальной оценки [10]. Указывается, что малый объем информации относительно вредного влияния частиц микропластика на организм человека не должен быть рассмотрен как доказательство их безопасности [11].

Частицы микропластика были обнаружены в различных природных объектах, например, в морской воде, в которой содержание частиц микропластика может превышать 105 м-3 [12]. Впоследствии эти частицы могут аккумулироваться в организмах гидробионтов, являясь частью пищевой цепочки. После употребления в пищу порции мидий (200 грамм) существует вероятность поступления в организм человека до 900 частиц микропластика [10].

Для Цитирования:
К.З. Маисая, Е.Е. Масталыгина, В.А. Шипелин, А.А. Попов, Новые угрозы в продовольственных товарах: микро- и нанопластики — контаминанты пищевой продукции и воды. Товаровед продовольственных товаров. 2025;2.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: