我院董瑞华课题组在母婴微塑料暴露研究领域取得进展

学者简介

董瑞华，复旦大学公卫学院青年副研究员，公共卫生专业硕士学位导师，主要研究领域为邻苯二甲酸酯类物质、微塑料等食品化学污染物的健康风险以及营养防控。

近日，复旦大学公共卫生学院董瑞华课题组在母婴微塑料暴露研究领域取得进展，在著名环境科学领域期刊Science of The Total Environment和Environmental Science & Technology上分别发表了题为“Detection of Various Microplastics in Placentas, Meconium, Infant Feces, Breastmilk and Infant Formula: A Pilot Prospective Study”和“The Association Between Microplastics and Microbiota in Placentas and Meconium: The first evidence in human”的最新研究成果。

微塑料（MPs）是指< 5 mm的塑料颗粒。MPs广泛地存在于环境中，并可以不断迁移至土壤、空气、水等环境介质中。目前已经在各种食物检测出了MPs中，如自来水、瓶装水、盐、蜂蜜、海鲜等。一项研究在人类粪便中发现了MPs，引起了极大的关注。然而，很少有研究评估敏感人群中的MPs暴露情况，尤其是孕妇和婴儿。此外，动物实验表明，摄入的MPs不仅会在肠道内蓄积，还会破坏肠道上皮屏障的完整性，甚至改变肠道菌群的丰度和多样性，然而，目前尚无人类证据。因此，鉴于已在人类胎盘和胎粪中发现MPs，迫切需要了解MPs对胎盘微生物群和胎粪微生物群的潜在影响。

本研究选择2021年5月在上海市第一妇婴保健院阴道分娩的健康妇女，排除了被诊断患有胃肠道疾病、癌症、艾滋病或其他严重病症的参与者。参与者应要求填写一份问卷，报告使用塑料容器和塑料包装食品消费的情况。在基线调查中，14名参与者完成了问卷调查，收集了18个胎盘样本和12个胎粪样本。在随访调查中，12位母亲完成了一份关于喂养习惯的自填式问卷，内容包括母乳、婴儿配方奶粉和辅食的食用情况，以及奶瓶和塑料玩具的使用情况。同时收集了12个胎粪样本、7个母乳样本和5个婴儿配方奶粉样本。收集到的所有样本使用激光红外成像系统（Agilent 8700 LDIR）检测MPs，同时对18个胎盘和12个胎粪使用16S rRNA测序检测微生物群。

在所有样本中检测到16种MPs，5种不同的样本具有类似的分布模式。PA（聚酰胺）和PU（聚氨酯）占所有MPs颗粒的65%以上。母乳和婴儿配方奶粉中最主要的MPs是PU，分别占53.18%、49.33%。在所有样本中发现的74%以上的MPs颗粒粒径为20~50 μm，其次为50~100 μm。根据母亲塑料产品的使用行为进行分层，比较胎盘中的MPs颗粒发现：饮水量超过2000 mL的人，总MPs和PA的丰度显著高于未饮水的人。经常使用磨砂清洁剂或牙膏的人，聚乙烯（PE）的丰度显著高于从未或很少使用的人。根据喂养习惯进行分层，比较婴儿粪便中的MPs颗粒发现：每天食用超过50 g辅食的婴儿的总MPs、PA、PU、PE的丰度显著低于食用少于50 g的婴儿。此外，使用不同方法清洗塑料玩具的婴儿粪便中的MPs也存在显著差异（图1）。

图 1 胎盘、胎粪、婴儿粪便、母乳和婴儿配方奶粉中微塑料的检测

对微生物群检测发现：在门水平上，胎盘和胎粪微生物群主要由变形菌门、拟杆菌门和厚壁菌门组成，此外，MP暴露可能影响与胎盘和胎粪中的微生物群，如胎盘和胎粪中乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）与拟杆菌属之间以及胎盘中的聚乙烯（PE）和拟杆菌属之间存在一些负相关，这表明MP可能对胎盘和胎粪微生物群的这些关键成员具有重要的抵抗作用。粒径为50-100 μm的MPs与胎粪微生物群之间存在一些显着关联（图2）。

图 2 微塑料与胎盘和胎粪菌群的关系

综上，本研究发现在胎盘、胎粪、婴儿粪便、母乳和婴儿配方奶中均可检出多种MPs，饮水和使用磨砂的洁面膏或牙膏可能是孕妇的潜在接触来源。母乳喂养与奶瓶及塑料玩具的使用可能是哺乳期婴儿的潜在接触来源。同时，MPs暴露可能会对胎盘和胎粪微生物群落造成不良影响。

复旦大学公共卫生学院2020级博士生刘少杰，上海市第一妇婴保健院郭佳林医师和复旦大学公共卫生学院2021级硕士生刘鑫媛为论文的共同第一作者，复旦大学公共卫生学院青年副研究员董瑞华为论文的通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金（82003412）、上海市卫生健康委（20214Y0019) 等项目的资助。

参考文献：

[1] LIU S, LIN G, LIU X, et al. Detection of various microplastics in placentas, meconium, infant feces, breastmilk and infant formula: A pilot prospective study [J]. Science of The Total Environment, 2022. (https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0048969722057989)

[2] LIU S, LIU X, LIN G, et al. The Association Between Microplastics and Microbiota in Placentas and Meconium: The first evidence in human [J]. Environment Science & Technology, 2022. （https://doi.org/10.1021/acs.est.2c04706）