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Plastic products leach chemicals that induce in vitro toxicity under realistic use conditions
(2021)
Plastic products contain complex mixtures of extractable chemicals that can be toxic. However, humans and wildlife will only be exposed to plastic chemicals that are released under realistic conditions. Thus, we investigated the toxicological and chemical profiles leaching into water from 24 everyday plastic products covering eight polymer types. We performed migration experiments over 10 days at 40 °C and analyzed the migrates using four in vitro bioassays and nontarget high-resolution mass spectrometry (UPLC-QTOF-MSE). All migrates induced baseline toxicity, 22 an oxidative stress response, 13 antiandrogenicity, and one estrogenicity. Overall, between 17 and 8681 relevant chemical features were present in the migrates. In other words, between 1 and 88% of the plastic chemicals associated with one product were migrating. Further, we tentatively identified ∼8% of all detected features implying that most plastic chemicals remain unknown. While low-density polyethylene, polyvinyl chloride, and polyurethane induced most toxicological endpoints, a generalization for other materials is not possible. Our results demonstrate that plastic products readily leach many more chemicals than previously known, some of which are toxic in vitro. This highlights that humans are exposed to many more plastic chemicals than currently considered in public health science and policies.
Plastikmüll ist ein zentrales Umweltproblem des 21. Jahrhunderts. Ein Großteil dieses Mülls stammt aus lediglich kurzzeitig genutzten Einwegverpackungen. Lebensmittelhersteller und Lebensmittelhandel stehen vor der Herausforderung, eine nachhaltige Gestaltung, Nutzung und Reduktion von Kunststoffverpackungen voranzutreiben. Drei Überlegungen sind hier zentral. Erstens muss der Einsatz von kurzlebigen Einwegverpackungen möglichst vermieden und reduziert werden. Zweitens müssen in den Bereichen, in denen Vermeidung nicht möglich oder ökologisch sinnvoll ist, Materialien nach Nachhaltigkeitskriterien (Ökobilanzen, toxikologische Tests) ausgewählt und Verpackungen dementsprechend gestaltet werden. Drittens müssen Unternehmen Ressourcen für betriebliche Innovation bereitstellen und Veränderungsprozesse möglichst transparent und partizipativ gestalten. Neben technischen Innovationen sollten soziale Innovationen und organisatorische Anpassungen im Mittelpunkt stehen. Dieser Policy Brief bietet eine wissenschaftlich fundierte Grundlage insbesondere für Unternehmen und Verbände in der Lebensmittelversorgung, aber auch für politische Entscheidungsträger*innen sowie Mitarbeitende in
Behörden, die sich diesen Erfordernissen stellen und damit als Pioniere der Nachhaltigkeit zu einer Lösung des Plastikmüllproblems beitragen wollen.