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20世纪公共健康和环境健康的两个祸害——微塑料和抗菌素耐药性——似乎正在联手引发一个全新的担忧。
海洋中充满了微生物。自20世纪中期以来,塑料也一样。科学家们此前已经发现塑料如何为海洋微生物创造栖息地和便捷的运输系统,包括潜在有害的人类病原体。现在,澳大利亚麦考瑞大学微生物学家Sasha Tetu领导的研究人员已经证明,海洋微塑料污染中渗出的化学物质会改变微生物群落的组成,使其更具毒性,并增加抗菌素耐药性的普遍性。
Tetu及其同事在实验室进行了这项工作。他们收集了海水样本,将其与聚氯乙烯(PVC)的渗出物混合,并在六天内分析了水中细菌DNA的变化。
PVC是最常见的塑料之一,与其他许多塑料一样,它会渗出金属、染料和稳定剂等添加剂——这些化合物被添加到塑料中以改善塑料的性能。
科学家们不确定确切的原因或方式,但受塑料影响的细菌越来越多地携带与更高毒性和抗菌素耐药性相关的基因。
当他们深入研究结果时,发现这种影响比对所有抗菌素的整体耐药性增加更为复杂。相反,细菌显示出对某些类抗菌素具有抗性的基因数量增加,而对其他类别抗生素具有保护作用的基因普遍性下降。
同样,编码某些类型毒性(例如抑制宿主免疫反应的机制)的基因的普遍性显著增加,而与其他有害活动相关的基因则有所下降。
许多抗菌素耐药性基因是在不被认为是人类病原体的细菌中发现的。但Tetu说,这并不意味着它们不会对人类健康构成风险。“微生物有许多不同的基因共享方式,通常跨越遥远的谱系。”
Tetu说,她的研究是第一步,还需要进一步调查以确定塑料渗出物如何影响微生物群落。但关键在于,塑料暴露似乎选择了更顽强的微生物,而抗菌素耐药性的增加则是一个不幸的意外。
Tetu说:“暴露于这些渗出化学物质会选择一系列机会性环境微生物,这些微生物可能具有更强的代谢适应性,并且碰巧携带多种与抗菌素耐药性相关的基因。”
英国埃克塞特大学的研究生Emily Stevenson研究微塑料如何影响抗菌素耐药细菌的传播。她说,这项新研究触及了关于塑料暴露如何改变微生物群落的重要问题。实验室的发现能否很好地转化为现实世界的情况很难说,但 Stevenson表示这令人担忧。
她说:“我特别担心的是,这些渗出物本身就是抗菌剂。”她说,许多塑料都含有三氯生等已知抗菌剂。“如果这些对细菌有生物可利用性,那么就会增加选择压力,因此它们很可能会进化出抗菌素耐药性。”
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