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科技日报记者 赵汉斌

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微塑料广泛存在于水体、空气、土壤等环境中,被形象地称为“水中的PM2.5”,对人类健康和自然环境造成危害。记者22日从云南农业大学了解到,该校动物科学技术学院研究团队以斑马鱼为模式动物,在微塑料对淡水鱼黏膜免疫毒性效应研究方面有了新发现。据悉,这是目前为数不多的关于微塑料对淡水鱼黏膜免疫毒性效应方面的研究成果,相关论文发表在最新一期国际期刊《光化层》上。

聚乙烯是全球消耗最高的塑料类型之一。在我国高原地区,由于紫外线较强,塑料易发生光降解成为微塑料;同时微塑料与水环境中重金属等污染物之间复杂地相互作用,还可在各营养级之间富集传递。云南农业大学副教授高宇团队通过以斑马鱼为模式动物研究发现,聚乙烯微塑料可改变肠道优势微生物群丰度,增加了肠黏膜的感染概率;同时,聚乙烯微塑料激活肠免疫网络通路,产生黏膜免疫球蛋白。

微塑料,让淡水斑马鱼也很“受伤”  ​

研究示意图 云南农业大学供图

通过分析鱼类鳃、皮肤和肠道等主要的黏膜器官,高宇等人发现聚乙烯微塑料主要在鱼类肠道中富集,并随粪便排出。微塑料颗粒不断地摄入排出,并不断摩擦肠壁,使得肠道肌层变薄,加剧了肠黏膜损伤,引发肠道炎症。

“肠道作为宿主黏膜免疫和消化吸收的主要器官,定植有复杂的共生菌群。聚乙烯微塑料暴露,降低了斑马鱼肠道杯状细胞的比例。”高宇介绍,与此同时,肠道微生物多样性指数也显著提高。

他们发现,微塑料的摄入,使斑马鱼肠道优势微生物变形杆菌门和放线菌门的相对丰度显著增加,而梭杆菌门的相对丰度降低。在为期7天、1000微克每毫升聚乙烯微塑料暴露条件下,不动杆菌属、邻单胞菌属、黄杆菌属和假单胞菌属等肠道机会致病菌的相对丰度则出现不同程度升高。

“在硬骨鱼类中,免疫球蛋白在黏膜免疫中发挥着重要作用。”高宇说,在上述极端情况下,斑马鱼肠道黏膜免疫相关基因的表达与邻单胞菌属的相对丰度呈正相关,也就是说微塑料可使斑马鱼肠道黏膜免疫系统发生损伤。超过7天后,肠道炎症或可进一步加剧。同时,斑马鱼作为小型鱼类,是其他鱼类等动物的食物,所携带的微塑料或可在食物链循环中造成新的损害。