Artigos de contato alimentar como fonte de micro e nanoplásticos: um mapa de evidências sistemáticas

Descobertas do SEM

Identificamos 103 estudos que atenderam aos critérios de inclusão para o SEM, que é um determinado estudo incluiu análise de partículas plásticas <10 mm em simulante de alimentos/alimentos em contato com uma FCA feita ou assumida como feita de plástico e/ou materials de plástico (por exemplo, um revestimento). A extração de dados resultou em 600 entradas de banco de dados. Cada entrada do banco de dados fornece informações sobre a FCA analisada, o projeto experimental, o simulador de alimentos ou alimentos e os MNPs e os hyperlinks para seu estudo authentic. Pode haver várias entradas por estudo. Por exemplo, alguns estudos investigaram mais de um tipo FCA (por exemplo, garrafas e saquinhos de chá) ou FCAs feitos de diferentes tipos de polímeros (poliamida (PA) e saquinhos de chá de polietileno (PE)). Os estudos incluídos têm um máximo de 45 e uma mediana de 3 entradas de banco de dados por estudo. Dados e respectivos referências estão disponíveis through O painel FCMino pesquisável e filtrável (https://www.foodpackagingforum.org/mino). Primeiro, descrevemos os dados relatados nos estudos incluídos no SEM, antes de qualquer avaliação de qualidade. Posteriormente, relatamos os resultados de nossa avaliação crítica.

Visão geral dos artigos de contato alimentar investigados e alimentos

Most entries investigated MNPs in foodstuff or meals simulants involved with bottles (31%, 184 entries), adopted by unspecified containers (19%, 115 entries, solely generic data reported, eg, “plastic containers”), tea baggage (12%, 70 entries,), cups (10%, 59 entries) and baggage (10%, 57 entries), in addition to child bottles and feeding equipment (5%, 27 entradas) (Fig. 4a). Como um estudo pode levar a uma ou várias entradas, as mudanças de classificação quando avaliadas no estudo, em vez do nível básico, por exemplo, 12% das entradas se referem a saquinhos de chá provenientes de 10% dos estudos (Fig. 4b).

Os artigos de uso único compreendem 75% das entradas de banco de dados (450) e 19% (115) das entradas se referem a FCAs de uso repetido (Fig. 4a). A parte dos itens de uso repetida varia muito com o tipo de FCA. Por exemplo, todos os saquinhos de chá, xícaras e sacos incluídos em nosso SEM são de uso único, e todos os equipamentos de processamento e transporte de alimentos (por exemplo, tubos de água, iogurte de produção de produção) são o uso de repetição. Para 508 entradas (85%), a FCA principal (por exemplo, garrafa) é feita de plástico. Aqui, diferenciamos se o tipo de polímero foi relatado (453 entradas), não relatadas (39) ou continha plástico com base no julgamento de especialistas (20) (Fig. 4c). Os FCAs fabricados principalmente de outros materiais (por exemplo, vidro) também são incluídos se foram relatados ou assumidos como conter uma FCA adicional para funcionalização (por exemplo, tampa, revestimento ou revestimento) feita de materiais plásticos ou de plástico, como revestimentos epóxi. Consequentemente, 40, 36 e 23 entradas se referem às FCAs predominantemente feitas de papel e quadro, vidro e steel, respectivamente. Mais de 50% das entradas são relatadas ou se supõe conter uma FCA adicional. Quase metade das entradas (257) analisa os MNPs em simulantes de alimentos, com a maioria em água tamponada como simulante de alimentos para água potável (torneira, engarrafada) (Fig. 4d). Outros simulantes de alimentos foram de 50 a 100% de etanol, 3% de ácido acético e n-hexano. Os alimentos líquidos foram investigados 211 vezes e alimentos sólidos 21 vezes, com a maioria sendo peixe/frutos do mar (63) e sal (35). Além disso, as superfícies de diferentes FCAs foram investigadas diretamente para a abrasão de partículas de MNP (11 entradas).

Visão geral dos MNPs em alimentos embalados de plástico

Para quase todas as entradas (> 96%), é relatada a presença de MNPs (579 de 600) (Fig. 6). Na maioria dos casos, as partículas plásticas relatadas são microplásticos (1-1000 µm, 501 entradas), enquanto 87 e 78 entradas se referem a nanoplásticos (<1 µm) e mesoplásticos (1 a ten mm), respectivamente. Algumas entradas abrangem mais de uma categoria de tamanho. No caso de 47 entradas, nenhum tamanho de partícula é relatado. Em 509 casos, são fornecidas concentrações de MNP, como número de partículas, massa ou ambas.

Resultados da avaliação crítica

Para responder à pergunta sobre se o uso regular e pretendido de FCAs (plástico) libera MNPs em alimentos, realizamos uma avaliação crítica dos dados extraídos para sua qualidade e design. 58 dos 103 estudos incluídos neste MEV são de qualidade geral confiável (Etapa 1 de avaliação), com uma pontuação de 2 ou 3 (Fig. 5). Fraquezas comuns de estudos com pontuações mais baixas incluem falta de dados brutos, espaços em branco, correção de fundo ou validação de método (ou seja, experimentos de recuperação, tabela suplementar 3.1). Estudos de alta pontuação normalmente relatam propriedades de partículas além do tamanho e analisavam amostras em réplicas.

Pontuações de confiabilidade por estudo (UM) e o número de estudos que recebem uma certa pontuação (B) de acordo com a avaliação da etapa 1 a 4. Os escores variam de 3 (valor mais alto, verde) a 0 (valor mais baixo, vermelho). NOTA: Em “Projeto experimental”, uma entrada só poderia receber duas pontuações distintas, com base no desenho do estudo ser cinético, espacial (pontuação 2) ou dependente do ciclo de uso ou não (pontuação 0). Somente entradas com uma pontuação de 2 para este parâmetro são consideradas confiáveis ​​para vincular causalmente micro e nanoplásticos detectados para artigos de contato com alimentos.

A avaliação etapa 2 refere -se aos métodos de identificação de polímeros de um estudo (tabela suplementar 3.2). Nossos resultados indicam que 80 estudos aplicaram métodos adequados para identificar o tipo de polímero de um MNP, seja através da seleção automática de partículas (pontuação 3, por exemplo, imagem de FTIR, extração térmica (TED) acoplada à cromatografia gasosa espectrometria de massa) ou através de partículas manualmente (escore 2, EG, Raman Spectrometria. Todos os outros estudos (23) usaram métodos menos confiáveis ​​para identificar MNPs como plástico (pontuação 1, por exemplo, coloração com vermelho do Nilo) ou apenas detectaram uma partícula sem fornecer informações sobre seu tipo ou composição de materials (pontuação 0, por exemplo, microscopia de luz).

Conhecer o tipo polímero da FCA e MNPs em um experimento ajuda a determinar se os MNPs detectados se originaram plausivelmente da FCA. Portanto, na etapa 3 de avaliação, avaliamos se os tipos de polímero dos FCAs e MNP foram relatados (mas ainda não se fossem idênticos). Nossa análise mostra que 60 dos 103 estudos fornecem tipos de polímeros para FCA e MNPs (escore 3), enquanto 36 relatam apenas o tipo de polímero para FCA ou MNPs (pontuação 2). Os sete estudos restantes afirmam que a FCA e os MNPs são plásticos (3 estudos, pontuação 1), ou nós inferimos que eles são plásticos com base no julgamento de especialistas (4 estudos, pontuação 0).

Finalmente, a quarta etapa avalia o desenho do estudo. Um projeto experimental espacial ou cinético permite conclusões sobre se os MNPs detectados em alimentos ou simulantes de alimentos se originaram de uma FCA. Nesses estudos, os níveis de MNP que mudam com temperatura, tempo ou distância da FCA estabelecem uma relação causal robusta entre uma FCA e os MNPs analisados. Uma relação causal também é estabelecida quando as concentrações de MNP mudam com o número de ciclos de uso (por exemplo., abertura da garrafa, lavagem). Aproximadamente um terço dos estudos incluídos realizou experimentos cinéticos ou dependentes do ciclo de uso. Nenhum dos estudos aplicou um projeto espacial.

Confiabilidade das evidências que ligam os MNPs detectados em alimentos à FCA

O objetivo do nosso estudo foi estabelecer se o uso regular e pretendido de AFC leva à geração de MNPs que são detectados em alimentos ou simulantes de alimentos. Para avaliar essa causalidade, consideramos as pontuações de uma entrada para as quatro etapas críticas de avaliação e identificamos entradas com alta, média ou baixa confiabilidade (Fig. 2). No geral, para 579 entradas que relatam detecção de MNP, apenas 50 têm alta e 128 têm confiabilidade média (Fig. 6). Para cada uma das 178 entradas com alta ou média confiabilidade, comparamos o tipo de polímero da FCA e os MNPs. Para 149, há correspondência (pelo menos parcial), indicando assim a plausibilidade para MNPs detectados originários da FCA analisada. A maioria das FCAs incluídas nessas categorias de confiabilidade alta e média são garrafas (56 entradas), outros recipientes (27), bandejas (12) e envoltórios (12). Em 43 casos, a FCA primária é feita de tereftalato de polietileno (PET), seguido por PE (20), poliestireno (PS, 18) e polipropileno (pp, 17). Em quase todos os casos, os MNPs adicionais feitos de outros tipos de polímeros são relatados, indicando que esses MNPs adicionais se originaram de fontes que não a FCA. Cores idênticas também podem indicar que um MNP se origina de uma FCA. No entanto, poucas das 178 entradas com alta e média confiabilidade fornecem a cor da FCA e dos MNPs. Onde relatado, a cor da FCA e os MNPs é (pelo menos em parte) a mesma (10 entradas). Das 21 entradas que não relatam MNPs em suas amostras, nenhuma é altamente confiável, mas 13 entradas têm confiabilidade média. Todos, exceto uma dessas entradas, se referem a garrafas.

Os números se referem a entradas.

Um olhar mais atento às 50 entradas com alta confiabilidade (por exemplo, desenho de estudo cinético) mostra que eles são derivados de sete estudos (tabela 1), cobrindo vários tipos de FCA, incluindo garrafas, sacolas, saquinhos de chá, bandejas, xícaras, outros recipientes e embalagens feitas de PE, PA, PET, PS, PP, melamina ou papel revestido de PE. Além disso, eles compreendem 30 séries, a maioria das quais são de temperatura (14) ou dependentes do tempo (12). Duas outras séries são dependentes do ciclo de uso (isto é, de abertura de garrafas ou ciclos de lavagem) e uma série cada é de experimentos com luz photo voltaic e estresse mecânico.

Para 13 séries, os níveis de MNP aumentam com o aumento das temperaturas dentro de uma série (6 séries), ao longo do tempo (6) ou com o número de ciclos de uso (ou seja,Assim, garrafas de abertura; 1), enquanto no experimento aplicando um número crescente de ciclos de lavagem, o aumento não é contínuo. Em 12 séries cinéticas adicionais, os níveis de MNP permanecem os mesmos, flutuam ou diminuem com a temperatura (6 séries) ou ao longo do tempo (6). As quatro séries experimentais restantes não relatam níveis de MNP, ou relatam ambiguamente porque a “matéria orgânica” é usada para descrever os níveis de MNP, deixando de claro que os MNPs foram detectados.

Painel FCMino

O SEM está disponível em um painel de acesso ao público. O painel FCMino (https://foodpackagingforum.org/mino) permite que os usuários filtrem e pesquisem os dados incluídos neste SEM, com exibições visuais suportando análise de dados. A filtragem para os resultados da avaliação de confiabilidade também está ativada.