マイクロプラスチックは極地や大気中だけでなく、人体内でも発見されています。これは害を及ぼすでしょうか?

今年3月、人間の血液からマイクロプラスチックが見つかったというニュースを見た人も多いのではないでしょうか。最初は少し怖いように聞こえるかもしれませんが、よく考えてみると、不思議なことではありません。人間の血は不毛の地ではなく、外界と循環している。マイクロプラスチックが存在しないなんてあり得るでしょうか?これまでも、排泄物からマイクロプラスチックが検出されるという報告があり、驚きました。

血液中のマイクロプラスチックが害を及ぼすのではないかと心配している人は多いのではないでしょうか。

今言えるのは、分からないということだけです。マイクロプラスチックに関する私たちの研究はまだ初期段階にあります。実際、プラスチックの分野全体においても、その危険性に関する研究はあまり成熟していません。研究が遅れている理由は数多くあります。その一つは、プラスチックの種類が多すぎることです。鉄鋼やセラミックスなどの伝統的な素材に比べ、置き換えのスピードが比較的速く、研究内容が追いつかない状況にあります。もちろん、より重要な理由は社会的な理由ですが、ここでは詳しくは説明しません。

プラスチックが人間に及ぼす害には、主に 2 つの側面があります。1 つは人間の生活環境への害であり、もう 1 つは人間の健康への害です。

タイトルが示すように、私たちの血液、大気、極地でプラスチックの痕跡が発見されました。この問題が私たちにもたらす最大の混乱は、プラスチックが地球規模の物質循環の一部となり、地球の循環に新たなパターンをもたらす可能性があるということです。

この抽象的な言葉を理解するのは簡単ではないので、地球上でかつて起こった出来事について話しましょう。

「石炭紀」という言葉を聞いたことがある人は多いはずです。地質学では、約2億9000万年前から3億6000万年前までの、数千万年にわたる期間を指しますが、データによって若干の違いがあります。しかし、石炭紀の特徴については議論の余地はない。名前の通り、大量の石炭が産出されました。現在採掘されている石炭の半分以上がこの時期に産出されたものです。

なぜもっと早くでも遅くでもなく、この時期だけなのでしょうか?現代科学では、これはリグニンと呼ばれる物質と深い関係があると推測されています。

背の高い木が初めて進化したとき、地球は非常に困難な問題に直面しました。背の高い木の幹は主にセルロースとリグニンで構成されています。セルロースは古いものですが、リグニンは新しい物質です。リグニンの分子量は大きすぎず小さすぎず、高分子構造とは言えませんが、グリセロールほど小さくもありません。当時の微生物にとって、この分子は代謝できず、蓄積し続けることしかできませんでした。

キャプション: 今日の炭鉱の大部分は石炭紀の産物である

その結果、地球の炭素循環は乱れました。大気中の二酸化炭素はどんどん少なくなっていましたが、木々によってリグニンに変換された炭素元素はどんどん増え、最終的には地中深くに埋もれて石炭になりました。このサイクルは、数億年後、地球上でリグニンを分解できる微生物がようやく進化するまで回復しませんでした。この時期の大気には二酸化炭素は少なかったが、酸素は現在よりもずっと豊富であった。多くの種が絶滅し、気候変動の問題は現在よりもはるかに深刻でした。

小さなリグニンが地球全体の様相を変えたとも言えるでしょう。

これはもちろん極端な例ですが、地球上の物質循環、特に炭素がいかに重要であるかを物語っています。

私たちの生態系は、リグニンに対して無力だったのと同じように、プラスチックに対しても無力です。

それで、環境保護について話すとき、人々はよく、分解可能なプラスチックがないのであれば、現在のプラスチックに対処する最善の方法は何なのかと尋ねます。多くの人が想像するのとは反対に、焼却はプラスチックを二酸化炭素と水の形で地球の循環に再び戻すため、実際には最も環境に優しい方法です。

それどころか、ますます多くのプラスチックが本来の形で地球の循環に入ってきていることがわかったとき、私たちは一つの疑問を心配しなければなりません。極地を漂うビニール袋は今後も存在し続けるのでしょうか?現時点では、その通りである可能性が高いと思われます。実際のところ、人間の寿命はわずか数十年であることを考えると、これがどのような結果をもたらすのか正確に答えるのは困難です。海に投げ込まれたプラスチックの輪がカメを窒息させるなど、直接的な因果関係のあるいくつかの出来事については、表面的にしか研究できません。

「表面的」と言うとき、私はそのような研究に価値がないという意味ではありません。それは価値のあるものですが、それは個人にとってのみです。人類にとって、今や大きな問題を研究する入り口すら見つからない状況であり、これは具体的な害悪を言うことよりも深刻である。

私たちは皆、「バタフライ効果」というよく知られた表現を聞いたことがあるでしょう。南米の森で蝶が羽ばたくと、太平洋で嵐が吹き荒れるというものです。もちろん、蝶はそれほど大きな能力を持っていませんが、多くの撹乱がその後の進化においてその影響を増幅し続けるため、蝶に対する撹乱は結果に大きな影響を与える可能性があります。現在、この現象を説明するために「対称性の破れ」という言葉が使われています。たとえば、地球上のすべての生命は D-グルコースのみを消化し、そのエナンチオマーである L-グルコースには反応しません。これは、最初のわずかな「対称性の破れ」に過ぎません。対称性が破れていなければ、地球上には D-グルコースと L-グルコースを消化する生物が同数存在するはずです。

したがって、科学の精神に則って、プラスチックの破壊のサイクルを、それが直接もたらす結果のためではなく、過小評価することはできません。極地で見つかった少量のプラスチックがペンギンを窒息死させる可能性はほとんどないと推測できるが、この混乱の結果がホモ・サピエンス種の絶滅につながる可能性も否定できない。

環境への影響について話した後、プラスチックが健康に与える害について話しましょう。

プラスチック自体の健康被害は実は非常に限られています。

現在私たちが使用しているプラ​​スチックはすべてポリマー材料をベースにしています。たとえば、7 つの一般的なプラスチックには、ポリエチレン (PE)、ポリプロピレン (PP)、ポリ塩化ビニル (PVC)、ポリスチレン (PS)、ポリエチレンテレフタレート (PET) などが含まれます。専門家以外の人にとって、これらの名詞を覚えることは意味がなく、略語でさえあまり注意を払う必要はありません。

私たちが知る必要があるのは、これらの物質自体は実際には有害ではないということです。

多くの未知の物質は摂取後に人体に害を及ぼす可能性がありますが、害を及ぼすための前提条件は、その物質が体内で化学反応を起こすことであることが現在わかっています。たとえば、いわゆるアレルギーは、実際には私たちの体内の免疫タンパク質とアレルゲンとの間の反応であり、過剰な免疫効果を引き起こします。

プラスチックに関しては、考えてみてください。さまざまな微生物でも代謝できないため、生体内でプラスチックと化学反応を起こす物質は非常に少なく、害を及ぼす可能性は極めて低いのです。たとえば、簡単な朝食を食べるとき、食べ物を包むのに必然的にビニール袋を使います。本当にビニール袋をかじって食べてしまったら、そのまま排泄するしか方法がありません。袋ごと飲み込んで腸閉塞にでもならない限りは、それはまた別の話です。

しかし、プラスチックを完成品にする際には、何らかの添加剤が必要になることが多く、これらの添加剤が問題となる場合があります。

日常生活で区別するのに役立つよくある質問をいくつか挙げました。

（１）ポリ塩化ビニル（PVC、三角形の識別番号３）：ポリマーは一般的に問題を起こさないと言われているのはなぜですか？この「一般的に」には、主にポリ塩化ビニル、および以下で説明するポリカーボネートとエポキシ樹脂は含まれません。 PVC は不適切な条件（高温や直射日光など）で使用すると分解する可能性があります。システムには塩素が含まれているため、製品はより複雑になります。したがって、ポリ塩化ビニルラップフィルムを含む食品包装に PVC を使用することは許可されなくなり、調理済みの食品に直接接触することも許可されなくなりました。

もちろん、ポリ塩化ビニル自体の隠れた危険性は実際には非常に小さいです。可塑剤（可塑剤）の添加が必要なプラスチックであるためさらに禁止されています。世界中の可塑剤の90%以上がPVCプラスチックに使用されています。可塑剤の中でもフタル酸エステルはよく使われており、人体に有害である可能性がある（研究結果は不明）。したがって、PVC という略語を覚えておく必要があります。必要に応じて使用してください。ただし、蛇口のホース、テーブルクロス、コースターなどを延長するキッチンシステムでは使用しないでください。使用を避けるようにしてください。

（２）ポリカーボネート（PC、三角形の識別番号7）：このプラスチックは、欧州連合によって規制され、中国もそれに追随したため、過去10年間で非常に人気が高まっています。主な問題は、環境エストロゲンであるビスフェノールA（BPA）と呼ばれる物質を使用していることです。つまり、それ自体はホルモンではありませんが、体内でホルモンのように作用することができます。

現在の研究では、思春期早発症や青年期の肥満などの問題に関連している可能性が高いことが示されています。しかし、それはまた優れた透明プラスチックであり、特に哺乳瓶を作るのに適しています。それでも哺乳瓶を選ぶ場合は、BPA フリーと書かれたものを避けて、PPSU などの他のプラスチックを直接選ぶことをお勧めします。

（３）エポキシ樹脂（EP）：日常生活では床塗料に最もよく使われるプラスチックです。しかし、原料に​​ビスフェノールAが使用されており、残留物が含まれる可能性があるという問題があります。食品が EP と接触する主な機会は缶の内側のコーティングを通してなので、缶入り飲料は一部の人々の体内の BPA 過剰の原因となっている可能性があります。他の食事シーンがあまりにも珍しいので、このプラスチックにあまり注意を払う必要はありません。

（４）ポリスチレン（PS、三角形の識別番号6）：ポリスチレンは2つのカテゴリに分けられます。 1つは、飛行機のカップによく使用される透明なポリスチレンです。もう1つは、インスタントラーメンの容器によく使用される発泡スチロールです。以前は、発泡剤が残留物を残す可能性があるため、発泡スチロールの危険性について懸念していました。しかし、現在の技術はこの問題をうまく克服することができました。

（５）ポリエチレンテレフタレート（PET、三角形の識別番号１）：ミネラルウォーターのボトルによく使われており、基本的に無害ですが、酸性度の高い飲み物を飲むことはお勧めできません。これは、一部の PET 製造プロセスで依然として従来のアンチモン触媒が使用されているためです。アンチモン元素は、その元素記号が Sb であるため、非常によく知られています。過剰摂取も有害となる可能性があります。酸性飲料は飲料ボトルからアンチモンを溶出する可能性が高くなるため、ペットボトルに入った酸性飲料はできるだけ避けるべきです。

ここではガラス瓶に入ったソーダをお勧めします。ほとんどのコンビニエンスストアではガラス瓶のリサイクルサービスも提供しています。健康を確保しながら、最大限に資源をリサイクルすることもできます。ちなみに、PETリサイクルは現在でも順調に進んでいます。

（６）ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）：商品名はテフロンで、ノンスティックフライパンのコーティング材です。調理温度が200度を超えても、それ自体に害はありません。 「プラスチックの王様」という通称もあります。通常の硝酸、硫酸、さらには王水でさえも効果がなく、害は基本的に存在しません。

しかし、映画「ダークウォーターズ」をご覧になった方は、おそらくこの種のプラスチックに深い印象を抱かれることでしょう。しかし実際は、「ダークウォーターズ」が調査した製造工程では、生物にとって非常に有害なペルフルオロオクタン酸（PFOA）と呼ばれる物質が使用されていました。真面目な話、製造工程で PFOA が使用されているため、PTFE が完全に安全であると保証できる人は誰もいません。しかし、ノンスティックパンの技術に関しては、現時点では特に理想的な代替品はなく、当面は PTFE が依然として最善の解決策です。

（7）最後に、ポリエチレン（PE、三角形の識別番号2と4）とポリプロピレン（PP、三角形の識別番号5）はどちらも食品包装に最適なプラスチックです。製造工程ではアルミニウムやチタンを含む触媒が使われますが、実際の害は非常に限られています。 2番のPEはHDPE、つまり硬質プラスチックです。主にシャンプーボトルなどの包装に使用されます。一般的に食品と接触することはなく、添加物が多く含まれています。 4番のPEはLDPEで、主に使い捨てビニール袋などに使われています。 5号PPは言うまでもなく、電子レンジ専用のプラスチックであることは多くの人が知っているので、この2種類のプラスチックの安全性は非常に高いです。しかし、正直に言うと、プラスチックの劣化に関して言えば、PPとPEは最も厄介なものです。

プラスチックの有害な影響に関する研究はまだ初期段階にあるが、まだ語るべきことはたくさんあります。簡単に結論を言うとすれば、一方では、メディアで報道されている隠れた危険性の大半は誇張されているので、プラスチックが引き起こす健康問題についてパニックになる必要はない、ということだ。しかし一方で、プラスチックが環境に与える破壊的な影響を過小評価すべきではありません。それは決して今私たちが目にしている表面的な現象だけではありません。

一言で言えば、プラスチックによって引き起こされる実際の害は、数百年、数千年、あるいは数万年単位で測定されます。現時点で私たちが目にしたり予測したりできる結果は非常に限られています。私たちの世代が、プラスチックの生産、応用、リサイクルをより効果的に導くための信頼できるモデルを確立できることを願っています。

制作：中国科学博覧会×知乎

著者: 孫亜菲 (知乎化学優秀解答者)

この記事は著者の見解のみを表しており、中国科学博覧会の立場を代表するものではありません。

この記事は中国科学博覧会（kepubolan）に最初に掲載されました。

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