2026年3月18日,我院蒋超实验室联合多家研究团队在国际期刊Advanced Science在线发表题为“Oil-Coated Nanoplastics Induce Rapid Membrane Disruption and Severe Intestinal Injury”的研究论文。该研究基于日常外卖塑料餐盒的真实使用场景,系统揭示了食源性油脂可显著促进餐盒中微纳塑料及伴生有害化学物的释放,并通过改变塑料颗粒的表面性质,进一步放大其生物毒性,最终导致更严重的肠道损伤及黏膜免疫失衡。此外,该研究构建了面向真实暴露情境的安全阈值评估框架,为食品接触塑料材料的健康风险评估与监管提供了新的科学依据。

近年来,外卖食品消费的快速增长使塑料餐盒的使用日益普遍,其潜在安全性问题备受关注。本研究发现,当富含油脂的食物在常见的聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)涂层塑料容器中通过微波炉加热时,可在3分钟内释放出高达125倍微纳米塑料颗粒,其释放量较水环境显著升高。同时,塑料添加剂及重金属等伴生物质也同步释放,进一步增加潜在健康风险。这表明,油脂并非简单的“背景介质”,而是能够主动放大塑料迁移和暴露风险的重要因素。
更为重要的是,在油脂环境中形成的“油包裹纳米塑料”呈现出独特的理化特性,如表面电荷改变和疏水性增强,从而显著提高其与细胞膜的相互作用能力。与水中释放的颗粒相比,油源纳米塑料的细胞毒性提高约4倍,并可在浓度100 μg/mL, 5 分钟内快速附着于细胞表面并破坏细胞膜完整性。这表明,油脂环境带来的风险不仅体现在“释放更多”,更体现在“毒性更强”。
在体内实验中,连续口服暴露油源纳米塑料可导致小鼠出现明显的肠道屏障损伤和黏膜免疫功能紊乱。值得注意的是,针对先天免疫调节和上皮屏障修复的干预措施可在一定程度上缓解上述损伤,提示肠道免疫稳态失衡和屏障破坏是其致毒的关键环节。这也说明,微纳塑料健康风险评估不应仅依赖颗粒数量或终末器官损伤,还需关注其对免疫稳态和组织屏障功能的持续扰动。
该研究的另一重要进展在于建立了基于剂量—效应关系的安全阈值评估模型。结果显示,油源纳米塑料在分子层面的相对保守安全阈值为0.4 μg/mL,在组织损伤层面的安全阈值为15.83 mg/kg。结合全球23个国家地区外卖消费情境及已报道的人体组织微纳塑料水平分析发现,尽管整体尚未达到明显组织损伤阈值,但长期暴露水平在部分情境下已显著超过分子层面安全阈值,最高可达1000多倍,提示现实生活中外卖来源的长期微纳塑料暴露可能足以诱发肠道的分子扰动和细胞功能异常。
本研究从“油脂-塑料相互作用”的新视角出发,构建了“油脂促进释放—表面重塑增毒—快速膜损伤—肠道屏障破坏与免疫失衡—安全阈值外推”的完整研究链条,突破了传统微塑料毒理学多依赖水体系和标准颗粒模型的局限。研究结果提示,油脂接触条件下塑料包装材料的健康风险可能长期被低估,也为食品安全标准完善、风险监管强化以及新型低风险包装材料研发提供了重要理论支撑。

图1. 油脂促进外卖塑料餐盒微纳塑料释放并加剧肠道损伤的机制与风险评估示意图
蒋超实验室的博士生谢儒雯为论文的第一作者,蒋超研究员和冯新华实验室肖睦副教授为论文的通讯作者。参与该研究的还有蒋超实验室的陈琼博士,刘桢博士和周伟尚博士,博士生袁梦一,王煜嘉,龚婉馨,李悦耳和彭晨,本科生古丽米热·依力汉、徐昊腾,以及冯新华实验室的博士生林大川。研究工作还得到了哈佛大学的高鹏教授、羊童博士,克莱姆森大学Qing Liu教授及我院冯新华教授的帮助与支持。本研究获得国家自然科学基金、科技部重大专项、浙江省自然科学基金及中央高校基本科研业务费的资助。
实验室主页:http://lsi.zju.edu.cn/jianglab_exposome/list.htm
本文链接:https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202520935



