使い捨てプラスチック容器のテイクアウト食品を摂取する人の腸内・口腔内細菌叢の変化

使い捨てプラスチック容器のテイクアウト食品を摂取する人の腸内・口腔内細菌叢の変化
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https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2022.129903
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要旨
使い捨てプラスチック製テイクアウト容器には、マイクロプラスチック（MP）およびナノプラスチック（NP）が存在する。本研究では、使い捨てプラスチック容器入りテイクアウト食品（TFDPC）を頻繁に摂取する人とたまに摂取する人の腸内細菌叢と口腔内細菌叢の変化を明らかにし、マイクロ/ナノプラスチック（MNP）削減の腸内細菌叢への影響をマウスで探ることを目的とした。TFDPCの摂取は、胃腸の機能障害や咳の有無と関連する。TFDPCを時々摂取する群と頻繁に摂取する群では、腸内細菌叢と口腔内細菌叢に変化が見られ、腸内細菌の多様性と均一性はTFDPCを摂取していない群よりも高いことが示された。TFDPC摂取者には複数の腸内細菌および口腔内細菌が関連しており、中でも腸内コリンセラおよび口腔内チオバチルスは頻回摂取者に多く、腸内フェカリバクテリウムは時々しか摂取しない者に多く関連することが示された。500 µg NP と 500 µg MP を投与したマウスに関連するいくつかの腸内細菌は、200 µg NP を投与したマウスで減少しているが、3 つの MNP 群の腸内細菌叢はすべて対照群と異なっている。本研究は、TFDPCが消費者の腸内・口腔内細菌叢の変化を誘発し、MNPのサイズと量を部分的に低減しても、MNP誘発の腸内細菌異常症を是正できないことを実証している。

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はじめに
マイクロ/ナノプラスチック（MNP）は，さまざまな環境において深刻な汚染を引き起こしている（Huang et al.） それらは人間の食物源から発見され，汚染された食物を介して人体に入る可能性が高かった（Becaroら，2016，Mercoglianoら，2020，Toussaintら，2019）。最近の研究では、MNPがヒトの大腸、肺、胎盤に存在し、ヒトの健康に影響を与える可能性があることがわかった（Amato-Lourenço et al, 2021、Ibrahim et al, 2021、Ragusa et al, 2021）。

MNPは様々な動物（イガイ、ゼブラフィッシュ、エビなど）の腸内細菌叢に影響を与える可能性があり（Chae et al., 2019, Li et al., 2020b, Qiao et al., 2019）、マイクロプラスチック（MP）やナノプラスチック（NP）の腸内細菌叢への影響を調べるためにマウスモデルが使用されてきた。中・高用量のポリエチレンMP（60および600μg/日）を与えたマウスでは、陰性対照群に比べてAkkermansia、Bacterodides、Muribaculum、未同定_Clostridialesの存在量が少なかった（Li et al.、2020a）。0.5μmと50μmの両方のポリスチレンMPに経口曝露すると、マウスのAnaerostipesとOscillospiraの存在量が減少し、12の腸内細菌（Dehalobacterium、Parabacteroides、Plevotellaなど）が豊富になった（Lu et al.、2018年）。ポリスチレンMNP（すなわち、10μm、5μm、80nm）に曝露したマウスの腸内では、陰性対照群よりもLachnospiraceae_NK4A136_groupが多く、Ackermansia、Bacteroides、Helicobacter、Mucispirillum、Ruminococeae_UCG_014が少なかった（Jing et al.、2022年）。しかし、ヒトの腸内細菌叢に対するMNPの影響は、まだ十分に解明されていない。

MNP粒子は、使い捨てのプラスチック製持ち帰り容器から検出された。MNP粒子は、100個の使い捨てのポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート製持ち帰り容器すべてから検出された（Duら、2020年）。別の研究では、合計45個の使い捨てポリプロピレン容器がすべてMNP粒子で判定され、そのほとんどが50 nm未満でした（Fadare et al.、2020年）。汚染された持ち帰り食品は、ヒトの消化管内で微生物によるディスバイオシスを誘発する可能性がある。さまざまなプラスチック分解因子が研究されているが（Zhang et al., 2021）、MNPのサイズと量を減らすことでMNP誘発の腸内細菌異常症を緩和できるかどうかはまだ不明である。

本研究では、TFDPCがヒトの消化管マイクロバイオータに及ぼす影響を明らかにすることを目的として、使い捨てプラスチック容器に入ったテイクアウト食品（TFDPC）を頻繁に摂取する人および時々摂取する人の腸および口腔マイクロバイオータを調査した。また、MNPのサイズと量を部分的に減らすことで、MNPが誘発する腸内細菌の異常増殖が是正されるかどうかを調べるために、動物実験を実施した。

セクションの抜粋
参加者情報
同大学に在籍する18〜30歳の学生を募集した。TFDPCを時々摂取する者（すなわち、0＜n≦週1回）をAPコホートとし、TFDPCを頻繁に摂取する者（すなわち、n≧週3回）をBPコホートとして登録した。TFDPCを全く摂取していない人をNCコホートとした。APコホートおよびBPコホートにおける各個人のTFDPC消費のほとんどは、大学周辺のレストランおよび大学の食堂からであった。

以下の場合は除外した。

参加者の特徴
APコホート170人、BPコホート162人、NCコホート58人の合計390人が最終的に本研究に参加することになった。APコホート170人、BPコホート162人、NCコホート58人の合計390人の糞便サンプルが収集された。唾液サンプルは、APコホートで120人、BPコホートで105人、NCコホートで35人、合計260人から採取された（十分な細菌DNAが検出された人）。

糞便からの検出

考察
MNP粒子は、中国のさまざまな都市から集められた145個の使い捨てプラスチック製持ち帰り容器すべてから検出されていることから（Du et al, 2020, Fadare et al, 2020）、汚染された持ち帰り食品はヒト消化管内の微生物変化を誘発すると推測される。我々の限られた知識では、本研究は、TFDPCを頻繁に、あるいは時折摂取する個人の腸および口腔内細菌叢の変化を決定する最初の研究である。

APとBPの両コホート（つまり、たまにしか食べない人とたまにしか食べない人）において、腸内細菌叢と口腔内細菌叢の変化を明らかにした。

CRediTの著者の貢献に関する声明
Lanjuan LiとHua Zha。Lanjuan Li and Hua Zha: 概念化、方法論、監督、執筆 - 原案。Jiawen Lv, Yiqing Lou, Wanlong Wo, Jiafeng Xia, Shengjie Li, Aoxiang Zhuge, Ruiqi Tang: 調査、データキュレーション、可視化。Nian Si、Zhihao Hu、Chenyu Wang、Guinian Si：調査。呂海峰、ケビン・チャン。執筆 - 査読と編集。

競合利益の宣言
利益相反はないことを宣言する。

謝辞
Shuting WangとKaiceng Wangに感謝します。

資金提供
本研究は、中国国家自然科学基金（82003441、81790631）、国家感染症診断治療重点実験室独立課題（2021ZZ15）、中国国家重点研究開発計画（2018YFC2000500）、中国浙江省自然科学基金（LGD22H310002）による支援を受けている。

環境への影響
マイクロ/ナノプラスチック（MNP）は、環境汚染物質であり、その

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参考文献をもっと見る
引用元: (1)
空気中のポリスチレンマイクロプラスチックとナノプラスチックは、マウスの鼻と肺の微生物異常に誘発する
2023, 化学工業界
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