微塑料与纳米塑料
     微塑料（Microplastic），是指直径小于5毫米的塑料碎片和颗粒，在塑料制品使用过程中释放，特别是食物用途的塑料制品；而纳米塑料（Nanoplastics），则是目前已知最小的微塑料，尺寸在1μm以下，体积小到可以穿过细胞膜。
 

图源：摄图网
     为了让大家理解起来更为直观，举一个具体的例子：当你使用塑料杯喝热咖啡/奶茶时，到底会有多少微塑料/纳米塑料（MNPs）进入你的体内？
     此前，来自美国国家标准与技术研究院（NIST）的化学家Christopher Zangmeister团队开展的一项新研究，以食品级尼龙袋和低密度聚乙烯（LDPE）成分的产品作为样本，探究了微塑料的来源及释放情况。
     结果显示，在普通的外带咖啡杯中放一杯100℃的水，静置20min后，研究者在每升水中能检测到万亿个塑料纳米颗粒。也就是说，当你享用喝一杯500ml的热咖啡或热奶茶时，将有5千亿个塑料纳米颗粒进入你的身体内！
 

DOI: 10.1021/acs.est.1c06768
     由于人们不断地吃外卖、喝咖啡、吨瓶装饮料，微塑料源源不断地被摄入进人体内。
加    拿大的Kieran D. Cox教授和他的团队以美国人饮食为基础，根据食物消费种类以及不同种类食物所含有的微塑料数量，估算出——每人每年会吃掉5万个微塑料颗粒！如果算上悬浮在空气中、被呼吸吸入的微塑料，那么每人每年吃掉的微塑料颗粒数量在7.4万-12.1万之间。
按    照重量计算的话，每人每周大约吃掉5g微塑料，相当于一张银行卡的重量。还真是活到老，吃塑料到老呢。
 

图源：摄图网
     最近有研究发现，微塑料对健康的潜在危害巨大。但是针对这种危害的应对手段非常缺乏。来自土耳其的研究表明，氢水对缓解这种微塑料危害具有一定作用。当然减少微塑料污染才是真正彻底解决问题的方法。但在今天的社会，我们可能不可能摆脱这种危害。
     尽管记录鱼类中微塑料（MP）存在的研究数量越来越多，但对其解毒作用的研究却非常有限。本研究将虹鳟鱼喂养微塑料（PP+PE：15%聚丙烯+15%聚乙烯）2个月后，随机分为两组。在半静态条件下，研究I组鱼的MP排泄情况（PP+PE）和2组富氢水（ 富氢水）的PPs排泄情况。
     通过使用阳性对照组和阴性对照组（对照组[未治疗、游离PP、PE或/和 富氢水]和仅 富氢水组）也比较了这种效果。我们确定了PP+PE对水生生物的慢性毒性、毒性机制和 富氢水可能治疗血组织的作用；血液学指标（红细胞计数、白细胞计数[白细胞]、血红蛋白值[红细胞比值]、红细胞压积[Hct]、血小板计数[PLT]、每个红细胞血红蛋白计数[MCHC]、每个红细胞平均血红蛋白量[MCH]和平均红细胞体积[MCV]）。研究肝脏、鳃和脑组织氧化应激相关指标：（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）、谷胱甘肽还原酶（GR）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽（GSH）、活性氧产物（ROS）、丙二醛（MDA）水平）、DNA损伤(8-OHdG：8-羟基-2-脱氧鸟苷），也分析了细胞凋亡酶（caspase 3）水平。此外，还测定了乙酰胆碱酯酶中重要的乙酰胆碱酯酶（AChE）活性。在靶组织（肌肉、肝脏、鳃和胃肠道）中也发现了塑料（PP/PE）。结果表明，PP+PE对三种组织均有毒性作用。MPs对抗氧化酶活性有抑制作用，对MDA、ROS、8-OHdG和caspase 3水平有诱导作用。富氢水通过控制ROS/ GSH/MDA通路对MP介导的脑、血液、鳃和肝脏毒性有缓解作用。富氢水可作为一种具有成本效益和环保的治疗方法，以保护鱼类免受摄入微塑料所产生的氧化损害。
     研究报告称，水生动植物在与国会议员接触时会以不同的方式受到影响。MP可以被几乎所有水生分类群束缚和物理消化，它们可以通过表面渗滤液或病原体影响生物群。除了物种、摄食行为和年龄之外，鱼类物种或种群生活的空间生态位也会影响 MP 的吸收。同样，MP的摄取与时间和空间上可变的MP浓度相关。摄入后，MP 可以到达鱼的血液并导致肠梗阻、食物消耗减少和身体伤害，最终导致死亡。过去几年的许多研究表明，水生生物中的MP引起了氧化应激，遗传毒性，生殖功能障碍，行为改变，低存活率，低人口增长率以及包括遗传传播在内的物理和化学毒性。鱼类的组织病理学研究表明，MPs对脂质和能量代谢紊乱（肝脏炎症，免疫系统破坏以及血液参数/代谢谱的变化）的负面影响。水生生物可以通过摄入 MP 污染的水或以 MP 污染的生物为食而被 MP/纳米塑料 （NP） 污染祸害。由于生理、生化和遗传变化，鱼类被认为是检测塑料生态毒性中 MP 的良好模式生物。用于研究 MP 对生物体影响的毒性生物标志物包括生物转化酶活性和氧化应激参数增加、乙酰胆碱酯酶活性降低以及肠道微生物组和摄食行为的变化。血液学参数是监测鱼类摄食状态、水质、健康变化和对治疗反应的重要检测工具。羟基自由基（·OH）是最著名的氧化自由基之一。它是由细胞还原剂、过氧化氢和铁之间的芬顿反应形成的。它可以氧化和破坏PUFA（多不饱和脂肪酸）、蛋白质和DNA。活性氧和羟基自由基会破坏细胞防御，破坏DNA链，并抑制一些生化机制（酶，蛋白质，膜离子转运系统，脂质）。这种损伤可能表现为对组织的严重损害和肌原纤维蛋白的体外生化特性。许多氧化DNA损伤产物，如鸟嘌呤衍生物8-OHgua和脱氧核苷8-OHdG被认为是DNA损伤的最重要指标。半胱天冬酶（半胱氨酸-天冬氨酸蛋白酶）通过破坏DNA的核酸内切酶交联蛋白来释放核酸内切酶。因此，它以非活性颗粒的形式生产，通过蛋白水解降解激活。在一些生态毒理学研究中，抗氧化酶活性（SOD、GPx、CAT、AR、PON 和 MPO）的测量也被用作毒性指标。ROS产量的增加激活了NF-κB信号通路。不同的鱼类组织，如肝脏、肌肉、大脑、性腺、肾脏，用于检查污染物对水生生态系统的影响。尽管鳃和肾脏组织在鱼类的渗透调节中很重要，但估计水污染水平的首选器官组织是肝脏。根据污染类型，开发了许多治疗方法来恢复生物体的健康。在大多数情况下，尽管希望使用能够最大限度地提高性能并在短时间内提供恢复的方法，但最近使用天然制剂的治疗应用引起了人们的关注。因此，为了以最佳方式实现改善目的，不会对环境和生态系统造成不利条件的策略变得越来越重要。分子氢（H2）是一种安全气体，在宇宙中具有最小的尺寸和最低的密度。H2能从消化和呼吸系统中吸收，迅速进入生物的循环系统。H2可以通过生物膜到达细胞质、线粒体和细胞核并通过血脑屏障。氢气最近被公认为一种新的抗氧化抗炎症治疗剂。富氢水是不同的氢气给药方法之一，另外还包括富氢盐水、吸入、氢滴眼液和氢气浴。富氢水在人类和动物模型中显示出许多有益的健康特性。本研究旨在评价氢应用作为新型绿色药剂在微塑料毒性解毒机制中的潜在疗效。根据目前的研究，将建立一个数据库，以比较保护水生生态系统，特别是水生生物的过程与其他方法的操作可行性。

MNPs的健康危害
     对人类健康和地球环境而言，MNPs带来的问题日益严重——越来越多的研究在人类体液和组织（比如血液和胎盘）中发现了塑料碎片；MNPs甚至可以穿过“不可渗透”的屏障，比如肠粘膜屏障和血脑屏障。
     近日，维也纳医科大学等多院校联合开展的研究，揭示了一个更令人惊讶的现象——仅摄入后2小时，纳米塑料便会穿过血脑屏障（BBB）抵达大脑，而这可能会增加炎症、神经系统疾病以及神经退行性疾病的风险。
 

doi: 10.3390/nano13081404
     本研究中，研究者选择了聚苯乙烯（Polystyrene，PS）来模拟塑料微粒通过血脑屏障后的转移。PS属于热塑性塑料，经常被用来制作各种需要承受开水温度的塑料杯、一次性泡沫饭盒；因其使用广泛，污染环境的程度较高，而被纳入了本次的重点研究对象。
     为了监测塑料微粒在脑组织中的分子动力学，研究者选用了3种不同尺寸的MNPs，分别为9.55 ± 0.13 μm的蓝色大型微粒，1.14 ± 0.03 µm的红色中型微粒，0.293 ± 0.008 µm的绿色纳米微粒。并在无菌水中，以0.3毫克/大小/剂量的等重浓度混合，配制成PS微粒水溶液。
     令研究学者意想不到的事情发生了——在灌胃的仅仅2小时后，小鼠脑组织中便出现了特定的纳米级绿色荧光信号。这表明，0.293µm的PS微粒能在很短的时间内被胃肠道吸收，并穿透BBB进入脑组织中。约4小时后，纳米塑料数量逐渐减少。
 

    给药的2小时后，小鼠脑内检测到纳米级PS塑料微粒
     有意思的是，脑组织中只检测到了绿色荧光颗粒，即0.293µm的纳米塑料。也就是说，塑料微粒的大小或是影响其穿透BBB能力的关键因素。
研究者强调，BBB是保护大脑不受毒素及其他有害物质影响的重要屏障，而BBB的破坏则会导致多种神经系统的问题。
而纳米级的塑料微粒具有更大的表面积和体积比，相比于其他较大的塑料微粒有着更高的活性以及危害。MNPs进入脑组织后，可能会抑制乙酰胆碱酯酶的活性，改变神经递质水平，进而诱发认知障碍、神经系统紊乱以及神经毒性。
 

整个实验的研究过程
     因此，明确MNPs长期暴露带来的健康影响，以及塑料微粒在不同组织和器官中的累积和分布情况，将为未来制定适当的安全措施提供理论基础。
     众所周知，塑料降解速度很慢，通常会持续数百年甚至数千年，这也增加了微塑料被摄入并累积在许多生物体和组织中的可能性。
     为了避免人类的五脏六腑变成“塑料制品”，最简单的办法就是——尽量在生活中减少塑料制品的使用并及时治理塑料污染，别让地球被塑料“攻陷”之后再追悔莫及。

     免责声明：本文内容来源于其他公众号，分享交流是出于传递更多信息之目的，我们不对其科学性、有效性等作任何形式的保证。温馨提示：根据《食品药品监督管理条例》，氢气不能完全替代药物治疗。若内容涉及健康建议，仅供参考勿作为健康指导依据。