美化學家協會(ACS)置評：茶包泡茶，泡出微塑料？

2020-10-24 生命科學前沿

近期，美化學家學會（American Chemical Society, ACS）旗下期刊「Environmental Science & Technology」發表的來自加拿大麥吉爾大學的研究性文章「Plastic Teabags Release Billions ofMicroparticles and Nanoparticles into Tea」引起同行議論不斷--用尼龍66或者聚酯（PET）做成的茶葉袋在95℃的水中泡5min，會釋放116億的微米級塑料以及31億的納米級塑料顆粒。來自德國的科學家們對此尤為不滿，為此，ACS專門置評，對塑料茶包的使用現狀及研究的準確性提出質疑。


茶包的起源：

紐約茶商託馬斯·沙利文(Thomas Sullivan)時常寄送茶葉的樣品給潛在的顧客群。為了降低成本，他想到一個方法，即將少許的鬆散茶葉裝在幾個絲製小包袋裡面。當時一些沒泡過茶的客戶在收到那些絲袋之後，由於不太清楚泡茶的程序，往往直接就把這些絲袋直接往開水裡丟。可漸漸地，人們發現這樣包裝過的茶方便好用，便逐漸形成了用小袋包茶的習慣。有人向他建議絲質包太細密，於是他改用棉質紗布，正式進行商業銷售。1903年，沙利文申請了茶包的專利，到1920年，茶包在美國餐飲業得到廣泛利用。最初的茶包使用絲袋，成本頗高。後來波士頓商人威廉赫曼遜(William Hermanson)發明了抗熱的紙纖維茶包，在材料上更貼近現代的茶包。一些老牌茶商如twinning和Whittard多採用此類包裝。

原文概述：

環境中越來越多的微米或納米類塑料材料的出現逐漸引起來人們的關注。儘管眾多消費者正在積極減少一次性塑料的使用，但一些製造商卻在創造新的塑料包裝以取代傳統的紙張包裝方式，例如塑料茶袋。本研究的目的是確定塑料材質茶袋可能在高溫泡製過程中是否會釋放出微塑料或納米塑料。我們結果顯示：在95°C下，浸泡單個塑料茶包大約釋放116億個微塑料和31億個納米塑料。釋放的顆粒的組成與使用傅立葉變換紅外光譜（FTIR）和X射線光電子能譜（XPS）推演結果相匹配。不難發現，從茶袋包裝中釋放出的尼龍和聚對苯二甲酸乙二醇酯顆粒的含量比以前在其他食品中報導的塑料負荷高出幾個數量級。通過急性無脊椎動物毒性評估表明，僅暴露於從茶袋中釋放的顆粒就會引起劑量依賴性的行為和發育影響（這些塑料顆粒對水蚤的影響研究表明，三天後發現暴露在這些顆粒中的水蚤發育畸形、無法形成甲殼、運動機能受限、生殖能力下降）。

ACS置評:

德國明斯特大學、化學獸醫檢驗局 (CVUA-MEL)的Darena Schymanski教授指出，加拿大科學家們的研究中描述了在泡茶過程中從尼龍或聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）茶袋中釋放出的微米和納米顆粒，特別是微米和納米塑料的形式。儘管通過SEM（掃描電鏡）檢測到大量小顆粒等份，並將其推斷為報導的數量，但化學分析僅證實了塑料茶包泡茶瀝出液中存在合成聚合物，沒有給出關於塑料和非塑料微粒/納米顆粒之間的比例的信息。因此，加拿大研究團隊提出的化學分析（在整體水平下執行）與通過掃描電子顯微鏡（SEM，在單顆粒水平下執行）檢測到的所有顆粒實際上是尼龍低聚物，由於這些低聚物具有可溶性，因此不應將其視為微塑料。而文章中將其都劃分為微米/納米塑料的觀點是不具有說服力的。德國科研人員提出了自己的猜想：我們懷疑觀察到的大量顆粒實際上可能是結晶的低聚物。


加拿大科研人員還提出：未浸透的茶袋材料和用SEM觀察到浸泡在95°C的茶袋之間存在明顯的光學變化。但是，重要的東西並非在所有情況下都顯而易見。相反，它可能表明微塑料主要附著在茶包表面，而不被釋放。德國科學家通過SEM觀察得到了證實：浸泡後未發生明顯降解，未處理樣品與處理後樣品之間也沒有顯著差異。

為了進一步驗證茶袋釋放出多少微塑料，德國的科學家們使用μ拉曼光譜法計算出：一個茶葉袋釋放的微塑料顆粒總數在5800至20400之間，與加拿大科學家報導的230萬個顆粒相比，要低2個數量級。

LC-MS / MS方法分析遷移中的低聚物濃度數據表明，茶袋中的顆粒濃度範圍為24.7μg/ L至167μg/ L。這表明加拿大科學家發現的顆粒可能是由可溶性低聚物組成的，當乾燥瀝濾液進行SEM分析時，這些可溶性低聚物已經結晶。因此，可以肯定，大量或所有的亞微米顆粒由低聚物組成。由於這些低聚物是可溶分子，因此不應將其視為微塑料。

最後，針對本次研究，德國科學家們指出，空氣中的微塑料汙染是不可避免的一個問題，科學研究應注意規避這些問題，注重科學的嚴謹性。當然，我們也發現，儘管可能沒有那麼多，但是茶包泡茶真的會泡出微塑料。

參考文獻：

DOI: 10.1021/acs.est.9b02540 Environ. Sci. Technol. 2019, 53,12300−12310

https://dx.doi.org/10.1021/acs.est.0c03182. Environ. Sci. Technol. XXXX, XXX,XXX−XXX

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