Abstract

Plastic particles of diameters ranging from 1 nm to 5 mm are known as micro(nano)plastics (MNPs) and are frequently utilized in biomedical and consumer applications. As a result of unregulated disposal, physicochemical and biological degradation of plastic waste, MNPs are inevitably released into the aquatic environment and interact with extracellular biomolecules such as allochthonous and autochthonous natural organic matter (NOM), as well as intercellular biomolecules such as antibiotic resistance elements (AREs). Extracellular biomolecules are either degradation byproducts of NOM (e.g., humic acid-HA and fulvic acid-FA) or are produced by organisms as polymeric substances (e.g., DNA, carbohydrates, and proteins). After entering into the environment, MNPs may undergo encapsulation or coating by biomolecules, resulting in an eco-corona layer or bio-film formation, which alters the fate, bioreactivity, and possible environmental and human health consequences of plastic particles. With that said, this review summarized the research on the interaction of MNPs and biomolecules in the freshwater environment to highlight the sources, formation, and recent occurrence of MNPs in rivers and lakes, their interactions with extracellular and intercellular biomolecules, potential factors influencing those interactions, associated ecological and human health impacts, and last but not least, the current gaps and future research directions for a better understanding of the plastic particle-biomolecule interface and its implications under freshwater conditions.

摘要

直径从 1 纳米到 5 毫米不等的塑料颗粒被称为微（纳米）塑料 (MNP)，经常用于生物医学和消费应用。由于塑料废物的无管制处置、物理化学和生物降解，MNPs不可避免地被释放到水生环境中，并与细胞外生物分子（如外地和本土天然有机物（NOM））以及细胞间生物分子（如抗生素抗性元素）相互作用（阿瑞斯）。细胞外生物分子或者是 NOM 的降解副产物（例如，腐植酸-HA 和富里酸-FA），或者是由生物体作为聚合物（例如，DNA、碳水化合物和蛋白质）产生的。进入环境后，MNPs 可能被生物分子包裹或包覆，导致生态电晕层或生物膜形成，从而改变塑料颗粒的命运、生物反应性以及可能的环境和人类健康后果。综上所述，本综述总结了淡水环境中 MNPs 与生物分子相互作用的研究，重点介绍了河流和湖泊中 MNPs 的来源、形成和近期发生情况，它们与细胞外和细胞间生物分子的相互作用，以及影响这些相互作用的潜在因素。 ，相关的生态和人类健康影响，最后但并非最不重要的是，当前的差距和未来的研究方向，以更好地了解塑料颗粒 - 生物分子界面及其在淡水条件下的影响。以及塑料颗粒可能对环境和人类健康造成的后果。综上所述，本综述总结了淡水环境中 MNPs 与生物分子相互作用的研究，重点介绍了河流和湖泊中 MNPs 的来源、形成和近期发生情况，它们与细胞外和细胞间生物分子的相互作用，以及影响这些相互作用的潜在因素。 ，相关的生态和人类健康影响，最后但并非最不重要的是，当前的差距和未来的研究方向，以更好地了解塑料颗粒 - 生物分子界面及其在淡水条件下的影响。以及塑料颗粒可能对环境和人类健康造成的后果。综上所述，本综述总结了淡水环境中 MNPs 与生物分子相互作用的研究，重点介绍了河流和湖泊中 MNPs 的来源、形成和近期发生情况，它们与细胞外和细胞间生物分子的相互作用，以及影响这些相互作用的潜在因素。 ，相关的生态和人类健康影响，最后但并非最不重要的是，当前的差距和未来的研究方向，以更好地了解塑料颗粒 - 生物分子界面及其在淡水条件下的影响。