DOI: https://doi.org/10.1016/j.jfca.2025.107719
تاريخ النشر: 2025-05-08
المؤلف: Iseline Chaïb وآخرون
الموضوع الرئيسي: الميكروبلاستيك وتلوث البلاستيك
نظرة عامة
تدرس الدراسة تلوث الميكروبلاستيك (MP) في مختلف المشروبات المباعة في فرنسا، مما يعالج فجوة كبيرة في الأبحاث الحالية. وتبلغ مستويات التلوث بالميكروبلاستيك في جميع العينات التي تم تحليلها: 2.9 ± 0.7 MPs/L في الماء، 31.4 ± 16 MPs/L في الكولا، 28.5 ± 13.1 MPs/L في الشاي، 45.2 ± 21.4 MPs/L في الليمونادة، 82.9 ± 13.9 MPs/L في البيرة، و 8.2 ± 3.3 MPs/L في النبيذ. ومن الجدير بالذكر أن زجاجات الزجاج أظهرت أعلى مستويات التلوث، حيث تطابق معظم الجزيئات المعزولة لون وتركيب الطلاء الخارجي للأغطية، مما يشير إلى أنها مصدر رئيسي للتلوث.
تشير النتائج إلى أن أحجام الميكروبلاستيك تراوحت بين 30 إلى 500 ميكرومتر، وأن نوع الحاوية أثر بشكل كبير على مستويات التلوث. بينما يمكن أن تقلل خطوة التنظيف قبل التعبئة من وجود الميكروبلاستيك، إلا أنها لا تقضي على جميع التلوث. تؤكد الدراسة على الحاجة إلى مزيد من الأبحاث السمية لتقييم المخاطر الصحية المحتملة المرتبطة باستهلاك هذه المشروبات الملوثة.
مقدمة
تسلط مقدمة هذه الورقة البحثية الضوء على الزيادة الكبيرة في إنتاج البلاستيك، الذي ارتفع من 1.5 مليون طن في الخمسينيات إلى 400.3 مليون طن في عام 2022، مدفوعًا بشكل أساسي بالطلب على المواد منخفضة التكلفة وعالية القوة المستخدمة في التعبئة. ومن الجدير بالذكر أن البلاستيك مثل البولي إيثيلين (PE)، والبولي بروبيلين (PP)، والبولي إيثيلين تيريفثاليت (PET)، والبولي ستيرين (PS) تشكل حوالي 44% من الإنتاج العالمي للبلاستيك. ومع ذلك، فإن انتشار البلاستيك أحادي الاستخدام أدى إلى تلوث بيئي كبير، خاصة في النظم البيئية البحرية، حيث تشكل الميكروبلاستيك (MPs) – التي تُعرف بأنها جزيئات أصغر من 5 مم – مخاطر على كل من الصحة البيئية والبشرية من خلال طرق التعرض المختلفة، وخاصة الابتلاع.
تؤكد الورقة على تلوث الغذاء والمشروبات بالميكروبلاستيك، حيث وثقت الدراسات السابقة وجود هذه الجزيئات في الكائنات المائية وإمكانية التلوث من التعبئة البلاستيكية. بينما ركزت الأبحاث السابقة بشكل أساسي على المياه المعبأة والمياه من الصنبور، هناك مجموعة متزايدة من الأعمال التي تفحص مشروبات أخرى، بما في ذلك المشروبات الغازية، والبيرة، والنبيذ. تهدف هذه الدراسة إلى استكشاف مستويات تلوث الميكروبلاستيك في مجموعة من المشروبات المباعة في فرنسا وتقييم كيفية تأثير مواد التعبئة المختلفة – مثل البلاستيك، والزجاج، والطوب، والعلب، والكوبتيرين – على هذا التلوث. تم تصميم البحث لتقديم رؤى حول مدى وجود الميكروبلاستيك في المشروبات الفرنسية، على الرغم من أنه لا يدعي تغطية جميع المنتجات المتاحة في السوق.
طرق
تحدد قسم “المواد والطرق” تصميم التجربة والإجراءات المستخدمة في الدراسة. ويُفصل اختيار المواد، بما في ذلك الكواشف والمعدات المحددة المستخدمة لجمع البيانات وتحليلها. يتم وصف المنهجية بطريقة منهجية، مما يضمن إمكانية تكرار التجارب. يتم تسليط الضوء على التقنيات الرئيسية، مثل التحليلات الإحصائية والنماذج الحاسوبية، لإظهار أهميتها في معالجة أسئلة البحث.
بالإضافة إلى ذلك، قد يتضمن القسم معلومات حول أحجام العينات، والضوابط، وأي بروتوكولات محددة تم اتباعها لضمان سلامة البيانات. يسمح هذا النهج الشامل بفهم واضح لكيفية اشتقاق النتائج ويدعم صحة النتائج المقدمة في الدراسة.
نتائج
قيمت الدراسة مستويات تلوث الميكروبلاستيك في مجموعة من المشروبات المتاحة في فرنسا، بما في ذلك الماء، والكولا، والشاي، والليمونادة، والبيرة، والنبيذ، مما يعالج فجوة في الأبحاث الحالية حول هذا الموضوع داخل البلاد. كشفت التحقيقات أن وجود الميكروبلاستيك يختلف عبر أنواع المشروبات المختلفة، مما يبرز الحاجة إلى مزيد من الاستكشاف في هذا المجال.
بالإضافة إلى ذلك، قيمت الأبحاث تأثير مواد التعبئة – تحديدًا البلاستيك، والزجاج، والطوب، والعلب، والكوبتيرين – على مستويات تلوث الميكروبلاستيك. أشارت الدراسات السابقة إلى أن نوع الحاوية يمكن أن يؤثر بشكل كبير على التلوث، مما يبرز أهمية خيارات التعبئة في تقليل التعرض للميكروبلاستيك في المشروبات.
مناقشة
في هذه الدراسة، تم إنشاء بروتوكول شامل لضمان الجودة والتحكم (QA/QC) لتقليل التلوث أثناء تحليل الميكروبلاستيك (MPs) في مختلف المشروبات، بما في ذلك الماء، والمشروبات الغازية، والبيرة، والنبيذ. تم إجراء جميع المناورات في بيئة محكومة باستخدام خزانة تدفق هواء لاميني للحفاظ على نقاء الهواء، وتم تنفيذ بروتوكولات تنظيف صارمة للأدوات الزجاجية والفلاتر. استخدمت الدراسة كل من الضوابط السلبية والإيجابية لحساب التلوث ومعدلات الاسترداد، مع معدل استرداد متوسط قدره 85.5% للميكروبلاستيك المعروف. كشفت التحليلات أن الأشكال السائدة للميكروبلاستيك كانت الشظايا والألياف، مع انتشار كبير للشظايا عبر جميع أنواع المشروبات.
أشارت النتائج إلى أن مستويات الميكروبلاستيك تختلف بشكل كبير حسب نوع المشروب والتعبئة. على سبيل المثال، أظهرت المياه المعبأة تركيزًا متوسطًا قدره 2.9 ± 0.7 MPs/L، مع إظهار الحاويات الزجاجية مستويات تلوث أعلى مقارنة بالبلاستيك. كانت المشروبات الغازية، وخاصة الكولا، لديها أعلى مستويات متوسطة من الميكروبلاستيك عند 31.4 ± 16.0 MPs/L، مع كون زجاجات الزجاج الأكثر تلوثًا. ومن الجدير بالذكر أن الدراسة وجدت أن نوع البوليمر يؤثر أيضًا على مستويات التلوث، حيث كان البوليستر أكثر انتشارًا في الحاويات الزجاجية، خاصة في المشروبات مثل الشاي والليمونادة. أكدت التحليلات الإحصائية وجود اختلافات كبيرة في مستويات الميكروبلاستيك عبر العلامات التجارية وأنواع التعبئة المختلفة، مما يبرز الحاجة إلى مزيد من التحقيق في مصادر وآثار تلوث الميكروبلاستيك في المشروبات الاستهلاكية.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.jfca.2025.107719
Publication Date: 2025-05-08
Author(s): Iseline Chaïb et al.
Primary Topic: Microplastics and Plastic Pollution
Overview
The study investigates microplastic (MP) contamination in various beverages sold in France, addressing a significant gap in existing research. It reports the presence of microplastics across all analyzed samples, with varying contamination levels: 2.9 ± 0.7 MPs/L in water, 31.4 ± 16 MPs/L in colas, 28.5 ± 13.1 MPs/L in teas, 45.2 ± 21.4 MPs/L in lemonades, 82.9 ± 13.9 MPs/L in beers, and 8.2 ± 3.3 MPs/L in wines. Notably, glass bottles exhibited the highest contamination levels, with the majority of isolated particles matching the color and composition of the caps’ outer paint, suggesting they are a primary source of contamination.
The findings indicate that microplastic sizes ranged from 30 to 500 µm, and the type of container significantly influenced contamination levels. While a cleaning step before encapsulation could reduce MP presence, it does not eliminate all contamination. The study emphasizes the need for further toxicological research to assess potential health risks associated with the consumption of these contaminated beverages.
Introduction
The introduction of this research paper highlights the significant increase in plastic production, which rose from 1.5 million tons in the 1950s to 400.3 million tons in 2022, primarily driven by the demand for low-cost, high-strength materials used in packaging. Notably, plastics such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET), and polystyrene (PS) constitute approximately 44% of global plastic production. However, the proliferation of single-use plastics has resulted in substantial environmental pollution, particularly in marine ecosystems, where microplastics (MPs)—defined as particles smaller than 5 mm—pose risks to both ecological and human health through various exposure routes, predominantly ingestion.
The paper underscores the contamination of food and beverages by MPs, with prior studies documenting the presence of these particles in aquatic organisms and the potential for contamination from plastic packaging. While previous research has primarily focused on bottled and tap water, there is a growing body of work examining other beverages, including soft drinks, beer, and wine. This study aims to explore the levels of MP contamination in a range of beverages sold in France and to evaluate how different packaging materials—such as plastic, glass, brick, can, and cubitainer—may influence this contamination. The research is designed to provide insights into the extent of MP presence in French beverages, although it does not claim to cover all products available in the market.
Methods
The “Materials and Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the selection of materials, including specific reagents and equipment used for data collection and analysis. The methodology is described in a systematic manner, ensuring reproducibility of the experiments. Key techniques, such as statistical analyses and computational models, are highlighted to demonstrate their relevance in addressing the research questions.
Additionally, the section may include information on sample sizes, controls, and any specific protocols followed to ensure the integrity of the data. This comprehensive approach allows for a clear understanding of how the findings were derived and supports the validity of the results presented in the study.
Results
The study assessed microplastic contamination levels in a range of beverages available in France, including water, colas, tea, lemonade, beer, and wine, addressing a gap in existing research on this topic within the country. The investigation revealed that microplastic presence varies across different beverage types, highlighting the need for further exploration in this area.
Additionally, the research evaluated the influence of packaging materials—specifically plastic, glass, brick, can, and cubitainer—on microplastic contamination levels. Previous studies have indicated that the type of container can significantly affect contamination, underscoring the importance of packaging choices in mitigating microplastic exposure in beverages.
Discussion
In this study, a comprehensive quality assurance and control (QA/QC) protocol was established to minimize contamination during the analysis of microplastics (MPs) in various beverages, including water, soft drinks, beer, and wine. All manipulations were conducted in a controlled environment using a laminar flow cabinet to maintain air purity, and rigorous cleaning protocols were implemented for glassware and filters. The study employed both negative and positive controls to account for contamination and recovery rates, with an average recovery rate of 85.5% for known microplastics. The analysis revealed that the predominant shapes of MPs were fragments and fibers, with a significant prevalence of fragments across all beverage types.
The findings indicated that the levels of MPs varied significantly by beverage type and packaging. For instance, bottled waters exhibited an average concentration of 2.9 ± 0.7 MPs/L, with glass containers showing higher contamination levels compared to plastic. Soft drinks, particularly colas, had the highest average MP levels at 31.4 ± 16.0 MPs/L, with glass bottles being the most contaminated. Notably, the study found that the type of polymer also influenced contamination levels, with polyester being more prevalent in glass containers, especially in beverages like teas and lemonades. Statistical analyses confirmed significant differences in MP levels across different brands and packaging types, underscoring the need for further investigation into the sources and implications of microplastic contamination in consumer beverages.