微塑料可能助菌为虐

张田勘

★新的研究表明，微塑料膜上的细菌与抗生素残余可以相互融合，为细菌抗药性的升级提供极好的交流平台。

正当人们担心微塑料通过食物链和饮水进入人体损害健康时，新的研究表明，微塑料有可能正成为细菌、病毒等微生物的集结地和交流平台，让微生物的抗药性在不同的细菌之间传递，既增加了人的致病风险，也增加了细菌的抗药性。

水和食物中的微塑料只是环境中微塑料的一部分。由于塑料广泛地应用于生活，环境中的微塑料已经是无孔不入。从化妆品、牙膏和衣服的超细纤维，再到家用器具、医用、美容产品和食物链，微塑料无处不在。

美国新泽西理工学院的一个研究团队发现，一次使用面部去角质剂（一种美容产品）可以向大气中释放5000至100000个微塑料颗粒（直径小于5毫米）。一个大约为40万居民提供服务的废水处理厂，每天可向大气排放多达200万个微塑料颗粒。这些微塑料颗料正成为病原体和细菌聚集和交换基因的中心和温床。

这些微塑料只要排入家庭排水沟并进入废水处理系统，就会形成泥泞的堆积物，然后吸附一些特殊的细菌形成微塑料生物膜，没有进入下水道的微塑料也可以成为地上、地砖和地板上的一层膜或薄薄的堆积物，从而为病原微生物提供一个聚集的场所。而且，在这个场所，还会有抗生素残余，微塑料膜上的细菌与抗生素残余相互融合，为细菌抗药性的升级提供了极好的平台。

研究人员从新泽西州北部的三种家庭废水处理植被中收集了一批污泥样品，并在实验室中用两种广泛使用的商业微塑料（聚乙烯，PE和聚苯乙烯，PS）与这些样品掺和在一起形成微塑料生物膜，然后使用聚合酶链反应（PCR）和最新基因测序方式组合来检测在微塑料生物膜上生长的细菌种类，并以沙质生物膜作为对照组，以监控和比较细菌的基因变异。

结果发现，微塑料膜上有3个独特的细菌抗药基因，分别为sul1、sul2和intI1，它们对常见的磺胺类抗生素有耐药性。三天之后，微塑料生物膜上的这3种抗药性基因就比沙质生物膜上的这些细菌抗药性基因高出30倍。而且，在微塑料生物膜样品中加入抗生素磺胺甲恶唑（SMX）后，微塑料膜中耐受抗生素的抗药基因再次扩增了4.5倍。

这意味着微塑料和抗生素共同增强了这些微生物的抗药性基因，而微塑料的作用是吸收和保存这些抗药性基因。研究人员的解释是，尽管微塑料是微小颗粒，但它们能为微生物提供巨大的表面积。当大量微塑料进入废水处理厂并与污泥混合时，类似新鞘氨醇杆菌（一种能降解芳香族化合物并修复芳烃污染环境的修复菌）一类的细菌会附着在微塑料表面并分泌出胶状的细胞外物质，从而构建出微塑料生物膜。

然后，其他细菌借机附着在微塑料生物膜表面，在这个平台上，细菌之间可以彼此交换DNA片段，其中就含有耐药性基因。这也是微生物耐药性基因在不同的细菌群落中传播的新方式和细菌耐受抗生素的新原因之一。而且，研究也发现，微塑料膜上的细菌也可以对其他抗生素产生抗药性，如氨基糖苷、β-内酰胺和甲氧苄氨嘧啶等。

研究人员发现有8种不同的细菌在微塑料中的含量非常丰富。在这些菌种中，有两种与呼吸道疾病相关的细菌，一种是解鸟氨酸柔武氏菌，另一种是嗜麦芽窄食单胞菌，这两种细菌比较容易附着在微塑料生物膜上。

不过，在微塑料上最常见的细菌是一种鞘氨醇单胞菌属，是形成微塑料生物膜的关键因素之一，一旦微塑料生物膜形成，就可以吸附大量的致病菌，并且为这些致病菌提供交流抗药性基因的平台和机会。

研究团队也发现，在微塑料生物膜中的细菌抗药性基因中，intI1基因有显著的作用，它是一种易变的遗传因子，并且主要在微塑料结合的微生物之间交换，让更多的细菌具有耐药性。

尽管近期研究人员在鱼类内脏和肌肉组织中都发现了微塑料成分，从而担心人类食用鱼肉而摄入微塑料，但是比较而言，微塑料成为微生物，尤其是致病微生物的集结地并且让耐药基因在不同的细菌之间交换，或许更令人担心。