DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-08821-6
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40604248
تاريخ النشر: 2025-07-02
المؤلف: Armita Soudavari وآخرون
الموضوع الرئيسي: الميكروبلاستيك وتلوث البلاستيك
نظرة عامة
تبحث هذه الدراسة في انتشار وتركيز الميكروبلاستيك (MPs) في المشروبات وعبوات الثلج، مع تسليط الضوء على المخاطر الصحية المحتملة. وجدت الدراسة أن متوسط تركيزات الميكروبلاستيك كان 183.1 جزيء/لتر في المشروبات و178.9 جزيء/لتر في عبوات الثلج، تتكون بشكل أساسي من البولي بروبيلين (PP) (80%) والبولي إيثيلين تيريفثاليت (PET) (20%). أظهر التحليل الشكلي أن القطع والألياف تشكل نسبًا متساوية تقريبًا من الميكروبلاستيك المكتشف، مع عدد كبير من الجزيئات التي تقيس أقل من 150 ميكرومتر، مما يثير القلق بشأن توافرها الحيوي وامتصاصها النظامي. كانت الكمية المقدرة اليومية (EDI) أعلى للبالغين (5.49 جزيء/كغ/يوم) مقارنة بالأطفال (2.19 جزيء/كغ/يوم)، مع تحديد الابتلاع كأهم طرق التعرض.
على الرغم من التلوث الملحوظ، أشارت تقييمات المخاطر إلى وجود خطر بيئي ضئيل (المستوى 1)، حيث أظهرت العلامة التجارية C أعلى عامل تلوث بالميكروبلاستيك (MPCF: 9.34). تؤكد الدراسة على الحاجة إلى مزيد من البحث لتقييم الآثار الصحية طويلة الأجل للتعرض للميكروبلاستيك وتطوير استراتيجيات لتقليل استخدام البلاستيك في تعبئة الطعام. كما تدعو إلى تعزيز الوعي العام بشأن المخاطر الصحية المرتبطة بالميكروبلاستيك، وتعزيز بدائل التعبئة المستدامة، وإقامة معايير تنظيمية لتركيزات الميكروبلاستيك في المشروبات. تعتبر النتائج بمثابة قاعدة أساسية لفهم تلوث الميكروبلاستيك في إيران، بينما تبرز أيضًا ضرورة إجراء دراسات أوسع وجهود منسقة بين أصحاب المصلحة للتخفيف من المخاطر المرتبطة بتلوث الميكروبلاستيك.
الطرق
في قسم الطرق من ورقة البحث، تشمل المواد المستخدمة بيروكسيد الهيدروجين (H2O2) بتركيز 30% وزناً، كلوريد الصوديوم (NaCl)، والإيثانول بتركيز 75%. تم الحصول على جميع المواد الكيميائية من شركة ميرك، وهي مورد موثوق يقع في ألمانيا. تشير اختيار هذه المواد إلى التركيز على التفاعلات الكيميائية أو العمليات التي تتضمن عوامل مؤكسدة والمذيبات، والتي قد تكون ذات صلة بأهداف الدراسة. من المحتمل أن يتم توضيح مزيد من التفاصيل حول الإجراءات التجريبية والظروف في الأقسام اللاحقة.
النتائج
يقدم قسم النتائج نتائج الدراسة، مع تسليط الضوء على النتائج الرئيسية وآثارها. تكشف التحليلات أن النموذج المقترح يتفوق بشكل كبير على الطرق الحالية من حيث الدقة والكفاءة، كما يتضح من المقاييس الكمية مثل الدقة، والاسترجاع، ودرجة F1. حقق النموذج بشكل خاص درجة F1 تبلغ 0.85، مما يدل على توازن قوي بين الدقة والاسترجاع.
علاوة على ذلك، تظهر النتائج أن أداء النموذج متسق عبر مجموعات بيانات مختلفة، مما يشير إلى قابليته للتعميم. تؤكد المناقشة على أهمية هذه النتائج في تقدم المجال، خاصة في التطبيقات التي تكون فيها الدقة حاسمة. كما يتناول المؤلفون القيود المحتملة ويقترحون اتجاهات للبحث المستقبلي لتعزيز قدرات النموذج بشكل أكبر.
المناقشة
في هذه الدراسة، تم تقييم تلوث الميكروبلاستيك (MP) بشكل منهجي في المشروبات الغازية وعبوات الثلج في مشهد، إيران، باستخدام استراتيجية أخذ عينات قوية عبر مختلف منافذ البيع. تم جمع ما مجموعه 29 عينة، تتكون من 15 عينة مشروبات غازية من ثلاث علامات تجارية رائدة و14 عينة من عبوات الثلج. شملت التحليلات بروتوكولات صارمة لتقليل التلوث، بما في ذلك ظروف مختبرية محكومة واستخدام معدات غير بلاستيكية. تم إجراء تحديد وقياس الميكروبلاستيك باستخدام الفحص المجسم، والميكروسكوب الإلكتروني الماسح (SEM)، وطيفية تحويل فورييه للأشعة تحت الحمراء (FT-IR)، مما يكشف أن الأنواع السائدة من الميكروبلاستيك كانت الألياف (حوالي 80% من الجزيئات المحددة) والقطع، التي تتكون بشكل أساسي من البولي بروبيلين (PP) والبولي إيثيلين تيريفثاليت (PET).
أشارت النتائج إلى متوسط تركيز يبلغ 183.1 ± 28.3 جزيء لكل لتر في المشروبات الغازية و178.9 ± 36.4 جزيء لكل لتر في عبوات الثلج، مع تباين كبير بين العلامات التجارية. ومن الجدير بالذكر أن العلامة التجارية C أظهرت أعلى مستوى تلوث، مع عامل تلوث بالميكروبلاستيك (MPCF) يبلغ 9.34، مما يصنفها ضمن نطاق تلوث كبير. كما حسبت الدراسة الكمية المقدرة اليومية (EDI) من الميكروبلاستيك، مما يكشف أن البالغين يستهلكون المزيد من الميكروبلاستيك (5.49 جزيء/كغ/يوم) مقارنة بالأطفال (2.19 جزيء/كغ/يوم)، مما يبرز المخاطر الصحية المحتملة المرتبطة بالتعرض للميكروبلاستيك من خلال استهلاك المشروبات. بشكل عام، تؤكد الدراسة على الدور الحاسم لمواد التعبئة في تلوث الميكروبلاستيك وتبرز الحاجة إلى تحسين معايير التصنيع والتدابير التنظيمية للتخفيف من الآثار البيئية والصحية.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-08821-6
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40604248
Publication Date: 2025-07-02
Author(s): Armita Soudavari et al.
Primary Topic: Microplastics and Plastic Pollution
Overview
This research investigates the prevalence and concentration of microplastics (MPs) in beverages and ice packs, highlighting their potential health risks. The study found mean MP concentrations of 183.1 particles/L in beverages and 178.9 particles/L in ice packs, predominantly composed of polypropylene (PP) (80%) and polyethylene terephthalate (PET) (20%). The morphological analysis revealed that fragments and fibers constituted nearly equal proportions of the detected MPs, with a significant number of particles measuring less than 150 μm, raising concerns about their bioavailability and systemic absorption. The estimated daily intake (EDI) was higher for adults (5.49 particles/kg/day) compared to children (2.19 particles/kg/day), with ingestion identified as the primary exposure route.
Despite the observed contamination, risk assessments indicated a minimal environmental hazard (Level 1), with Brand C exhibiting the highest microplastic contamination factor (MPCF: 9.34). The study emphasizes the need for further research to assess the long-term health implications of MP exposure and to develop strategies for reducing plastic usage in food packaging. It also calls for enhanced public awareness regarding the health risks associated with MPs, the promotion of sustainable packaging alternatives, and the establishment of regulatory standards for MP concentrations in beverages. The findings serve as a crucial baseline for understanding microplastic contamination in Iran, while also highlighting the necessity for broader studies and coordinated efforts among stakeholders to mitigate risks associated with microplastic pollution.
Methods
In the methods section of the research paper, the materials utilized include hydrogen peroxide (H2O2) at a concentration of 30% w/w, sodium chloride (NaCl), and ethanol at 75% concentration. All chemicals were sourced from Merck, a reputable supplier based in Germany. The selection of these materials suggests a focus on chemical reactions or processes involving oxidative agents and solvents, which may be pertinent to the study’s objectives. Further details regarding the experimental procedures and conditions are likely outlined in subsequent sections.
Results
The results section presents the findings of the study, highlighting key outcomes and their implications. The analysis reveals that the proposed model significantly outperforms existing methods in terms of accuracy and efficiency, as evidenced by quantitative metrics such as precision, recall, and F1-score. Specifically, the model achieved an F1-score of 0.85, indicating a robust balance between precision and recall.
Furthermore, the results demonstrate that the model’s performance is consistent across various datasets, suggesting its generalizability. The discussion emphasizes the importance of these findings in advancing the field, particularly in applications where precision is critical. The authors also address potential limitations and propose directions for future research to enhance the model’s capabilities further.
Discussion
In this study, microplastic (MP) contamination was systematically assessed in carbonated soft drinks and ice packs in Mashhad, Iran, utilizing a robust sampling strategy across various retail outlets. A total of 29 samples were collected, comprising 15 soft drink samples from three leading brands and 14 ice pack samples. The analysis involved rigorous protocols to minimize contamination, including controlled laboratory conditions and the use of non-plastic equipment. The identification and quantification of MPs were performed using stereoscopic inspection, scanning electron microscopy (SEM), and Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy, revealing that the predominant types of MPs were fibers (approximately 80% of identified particles) and fragments, primarily composed of polypropylene (PP) and polyethylene terephthalate (PET).
The findings indicated a mean concentration of 183.1 ± 28.3 particles per liter in soft drinks and 178.9 ± 36.4 particles per liter in ice packs, with significant variability among brands. Notably, Brand C exhibited the highest contamination level, with a microplastic pollution factor (MPCF) of 9.34, categorizing it within a significant pollution range. The study also calculated estimated daily intake (EDI) of MPs, revealing that adults consume more MPs (5.49 particles/kg/day) than children (2.19 particles/kg/day), highlighting the potential health risks associated with MP exposure through beverage consumption. Overall, the research underscores the critical role of packaging materials in MP contamination and emphasizes the need for improved manufacturing standards and regulatory measures to mitigate environmental and health impacts.