微塑料与微生物——我们是否创造了一种新的疾病载体？ | Environmental Microbiome

论文标题：Plastics and the microbiome: impacts and solutions

期刊：Environmental Microbiome

作者：G. Lear et.al

数字识别码：10.1186/s40793-020-00371-w

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微塑料污染是人类因自身行为导致的一场不得不面对的全球危机。然而，微塑料污染的一个方面还没有真正被公众意识到，那就是微塑料有可能促进病原微生物的生长和传输。最近，Gavin Lear的团队发表在BMC旗下开放获取期刊Environmental Microbiome 上的研究，以及Jake Bowley及其同事发表的综述讨论了其背后的机制。

图片来源：Mikes-Photography via pixabay

塑料垃圾现在已经随处可见，据估计，仅在海洋中就可以发现15-51万亿块塑料垃圾。微塑料是指长度小于5 mm的塑料，由于它们可能需要数百年的时间才能降解，因此将在生物体和环境中积累，在未来的几个世纪里对地球上的大多数生命造成伤害。

新闻频道里经常充斥着关于塑料和微塑料及其通过释放毒性或困住海洋生物等方式，对人类、动物和植物的生命造成影响的文章，但迄今为止，这类污染对微生物的影响还没有得到同样程度的新闻关注。然而，它们对微生物层面的影响可能对地球上的所有生命产生深远的影响。

强调塑料对肠道和环境微生物群落的直接和间接影响的示意图。图片来源：Lear, G., Kingsbury, J.M., Franchini, S. et al. Environmental Microbiome 16, 2 （2021）

Gavin Lear及其同事最近在Environmental Microbiome 上发表的一篇综述中描述了微塑料影响微生物的不同方式......并通过微生物影响人类。作者讨论了微塑料对肠道和环境微生物群的直接和间接影响，导致取代正常（有益）微生物群的病原体丰度增加，造成长期的健康和环境影响。

在当前全球都处于抗击疫情的情况下，最令人不安的可能是微塑料有可能成为疾病的传播媒介，将病原体从一个地区传播到另一个地区。

大约二十年前，Mercedes Maso及其同事发现，塑料是有害藻类繁殖的媒介，如Ostreopsis和Coolia属的甲藻（两者都对人类和动物有毒）。此后，在北海和波罗的海、布列斯特湾、苏格兰福斯河口和中国海岸线等地的微塑料中都发现了致病性弧菌。值得注意的是，弧菌并不是以这种方式检测到的唯一病原体。

Jake Bowley及其同事描述了病原微生物（如弧菌属）如何像附着在沙子或硅藻等天然颗粒上一样附着在微塑料上。微塑料的大小和结构似乎很容易与细菌附着的天然颗粒的大小和结构相似--海洋中有数以万亿计个塑料碎片，我们基本上只是给了它们更多的"交通工具"来使用。

海洋生态系统中弧菌与微塑料颗粒的潜在相互作用。图片来源：Bowley et al., Trends in Microbiology, February 2021, Vol. 29, No. 2

病原微生物一旦粘附在微塑料上，会以三种方式构成威胁：通过远距离运输到脆弱地区，例如通过洋流 ——随着海水变暖，疾病风险增加；在动物和植物（包括野生和养殖）中的滞留时间更长，从而影响食物网；增加抗菌药物耐药基因发生的机会。

越来越多的研究着眼于探索微塑料和微生物之间的关系——其中一些研究甚至描述了微生物物种对微塑料的降解，从而甚至有助于减少微塑料的威胁。即便如此，鉴于环境中的微塑料污染如此之多，其构成的危险也不会很快消失。因此，我们现在主要认为是环境问题的危机，可能会与人类、植物和动物的健康有关。

我们衷心希望这种情况不会发生，特别是考虑到当前世界所面临的困境，但将来我们可能会发现，人类搬起石头砸自己的脚，因为我们是一种新的疾病媒介的创造者，这种媒介可以促进引起疾病暴发（甚至大流行）的病原体的传播。此外，这种病媒在"种群"规模上可以与蚊子相媲美，并且比许多现有病媒的寿命更长。

Environmental Microbiome

doi:10.1186/s40793-020-00371-w

期刊介绍

Microorganisms can be found across all environments on Earth; adapting to external changes, being central to Earth’s systems and cycles, an essential part of agricultural practices, and - through applied microbiology - providing solutions to our everyday needs. Environmental Microbiome acknowledges this universal presence and importance and is seeking submissions addressing the varied facets of environmental and applied microbiological research.

Citation Impact

1.339 - 2-year IF

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