塑料的食品包裝、護(hù)理品包裝……當(dāng)心！塑料催人肥

1975年至今，全球肥胖人口數(shù)量幾乎增加了3倍，并有超過4100萬名5歲以下兒童被歸類為超重或肥胖。而高身體質(zhì)量指數(shù)（BMI）是導(dǎo)致死亡的首要風(fēng)險(xiǎn)因素之一，全球每年有數(shù)百萬人因此死亡。

肥胖這一公共健康問題，在很大程度上歸因于遺傳背景和生活方式的改變，如無節(jié)制飲食、缺乏鍛煉、睡眠不足等。然而，流行病學(xué)證據(jù)表明，這些因素不足以解釋肥胖癥大流行的規(guī)模和速度。因此，識(shí)別和厘清生活方式以外的其他環(huán)境因素對(duì)于控制肥胖至關(guān)重要。

挪威科技大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，塑料消費(fèi)品中含有有效的代謝紊亂化合物（MDC），在暴露于MDC后，小鼠3T3-L1前脂肪細(xì)胞會(huì)分化為脂肪細(xì)胞并積累甘油三酯，最終形成類似的成熟白色脂肪細(xì)胞；考慮到人類經(jīng)常接觸大量塑料制品，科研人員推測(cè)，塑料化學(xué)品可能加速人體肥胖形成。

近日，該研究成果發(fā)表在《環(huán)境科學(xué)和技術(shù)》雜志上。

塑料消費(fèi)品的脂肪生成活性

已有研究表明，雙酚類和鄰苯二甲酸鹽等化學(xué)物質(zhì)，會(huì)在細(xì)胞和動(dòng)物模型中促進(jìn)肥胖。

“然而，雙酚類、鄰苯二甲酸鹽等MDC，只占塑料中所有化合物的一小部分。”論文第一作者約翰內(nèi)斯·沃爾克表示，考慮到塑料消費(fèi)品的化學(xué)復(fù)雜性，雙酚類和鄰苯二甲酸鹽只是其化學(xué)構(gòu)成中的“冰山一角”。

為全面了解塑料作為MDC的暴露來源，研究人員使用非目標(biāo)高分辨率質(zhì)譜分析了34種日常塑料消費(fèi)品中存在的化學(xué)物質(zhì)，并通過高含量成像分析了它們的聯(lián)合成脂活性。

“我們檢測(cè)到55300種化學(xué)特征，并初步確定了629種獨(dú)特的化合物，包括11種已知的MDC。”沃爾克介紹。

進(jìn)一步的研究表明，從1/3的塑料消費(fèi)品中提取的化學(xué)物質(zhì)，可以導(dǎo)致小鼠3T3-L1前脂肪細(xì)胞增殖，并分化為脂肪細(xì)胞；與對(duì)照化合物羅格列酮處理的細(xì)胞相比，這些細(xì)胞更大，含有更多的甘油三酯。

“我們的研究表明，日常使用的塑料含有有效的MDC混合物，因此可能是導(dǎo)致肥胖的相關(guān)但被低估的環(huán)境因素。”沃爾克表示。

事實(shí)上，許多肥胖素是干擾正常內(nèi)分泌調(diào)節(jié)的內(nèi)分泌干擾物。在細(xì)胞和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，顯著的內(nèi)分泌干擾物，如殺蟲劑二氯二苯三氯乙烷（DDT）、塑料化學(xué)品雙酚和鄰苯二甲酸酯，會(huì)擾亂代謝功能或促使肥胖。

此外，不健康或功能失調(diào)的脂肪細(xì)胞是肥胖表型的一部分。研究發(fā)現(xiàn)，暴露于塑料化學(xué)品的脂肪細(xì)胞，往往顯得更大、含有更多甘油三酯。這些結(jié)果表明，暴露于塑料化學(xué)品中可能也會(huì)使脂肪細(xì)胞向不健康的表型轉(zhuǎn)變。

塑料產(chǎn)品通常由一種或多種聚合物、多種有意添加的物質(zhì)（如填料或添加劑）以及非有意添加的物質(zhì)（如生產(chǎn)過程中的殘留物）組成。據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅塑料食品包裝中就有4000多種物質(zhì)，而經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，塑料中的化學(xué)物質(zhì)比目前已知的要多。

美國(guó)綠色科學(xué)政策研究所專家卡羅爾在評(píng)論中指出，這一研究為揭示肥胖大流行提供了新思路；在日常生活中，人們也應(yīng)該盡量選擇由非塑料材料制成的產(chǎn)品。

不同的潛在機(jī)制

PPARγ是脂肪生成的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，許多誘導(dǎo)脂肪生成的MDC也可激活PPARγ。

研究人員指出，盡管人們普遍認(rèn)為PPARγ激活是人為化學(xué)物質(zhì)觸發(fā)脂肪生成的主要機(jī)制，但大多數(shù)塑料樣品實(shí)際上并未激活該受體，只在少數(shù)情況下出現(xiàn)了高PPARγ活性。此外，有一些樣品激活了PPARγ，但在脂肪生成試驗(yàn)中不起作用。

GR是另一種參與脂肪生成的重要核受體，各種MDC會(huì)激活GR。然而沒有任何一種塑料提取物能激活GR。

研究人員由此認(rèn)為，塑料提取物的成脂作用不一定依賴PPARγ的直接激活，還可能涉及其他機(jī)制。

“闡明塑料化學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo)脂肪生成的機(jī)制是非常復(fù)雜的，因?yàn)槲覀円鎸?duì)兩個(gè)‘黑匣子’，即塑料中存在的復(fù)雜化學(xué)混合物和3T3-L1細(xì)胞中生成脂肪的多種潛在作用機(jī)制。”沃爾克在文章中表示，這兩個(gè)問題不厘清，就無法判定塑料提取物的成脂作用機(jī)制到底是怎樣的。

除PPARγ和GR外，多種其他核受體，如維甲酸X受體α、雌激素受體、雄激素受體、肝臟X受體、甲狀腺β受體的激動(dòng)劑也被證明有助于脂肪生成。

鑒于該研究在塑料中檢測(cè)到的化合物的多樣性，研究人員認(rèn)為，這些化合物可能通過多種機(jī)制發(fā)揮作用，且在大多數(shù)情況下，這些機(jī)制與PPARγ和GR無關(guān)。因此，還需要做更多的工作闡明潛在機(jī)制。

研究存在一定局限性

卡羅爾表示，該研究是第一項(xiàng)關(guān)于塑料消費(fèi)品中提取的化學(xué)物質(zhì)的脂肪生成活性的研究，對(duì)相關(guān)研究具有引領(lǐng)作用。

但研究人員表示，考慮到塑料產(chǎn)品及其化學(xué)成分的多樣性，樣本肯定不能代表人類接觸的所有塑料化學(xué)品；鑒于塑料化學(xué)品的普遍性和多樣性，全面描述人類暴露的所有類型塑料化學(xué)品也是一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。

在研究中，為調(diào)查塑料制品中是否存在MDC，研究人員使用了甲醇提取樣品。但這是一種比較極端的情況。現(xiàn)實(shí)中，許多塑料制品中的MDC是否會(huì)釋放出來也值得研究。

因此，盡管該研究證明消費(fèi)品中存在強(qiáng)效MDC，但它們是否會(huì)在現(xiàn)實(shí)的條件下遷移到空氣、水或食物中，或者是否能被皮膚吸收，仍有待研究。

使用與該研究相同的樣本，研究人員證明了大量導(dǎo)致體外毒性的化學(xué)物質(zhì)，如抗雄激素化合物，會(huì)遷移到水中。然而，尚不清楚該研究涉及的MDC是否也是如此。

在研究中，研究人員的目標(biāo)是最終產(chǎn)品，如食品或個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品的塑料包裝。由于化學(xué)品遷移不是單向的，因此也不能排除內(nèi)含物如化妝品中的化合物遷移到包裝中的可能性，而這些化合物可能有助于脂肪生成活性或PPARγ激活。

通過非目標(biāo)化學(xué)分析，研究人員初步確定了幾種MDC。然而，許多化合物仍然未被識(shí)別，這有待通過建立更全面的光譜數(shù)據(jù)庫來解決。

相關(guān)論文信息： https://doi.org/10.1021/acs.est.1c06316