微塑料如何改变微生物代谢活性
研究团队使用五名健康志愿者的粪便样本培育肠道微生物组体外培养物,并将其暴露于五种常见微塑料类型——聚苯乙烯、聚丙烯、低密度聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯。实验浓度参照人体实际暴露水平,并设置高剂量组以探究剂量依赖效应。
尽管细菌总数和活菌数量基本不变,但经微塑料处理的培养物持续显著增加酸性(酸碱度降低),表明微生物代谢活动发生改变。
塑料、细菌与肠道化学的复杂相互作用
进一步分析揭示微塑料引发的细菌组成特异性变化:不同塑料类型导致特定菌群增减。
在毛螺菌科、颤螺旋菌科、肠杆菌科和瘤胃球菌科等多个细菌家族中观察到显著变化,其中大部分属于厚壁菌门——这类关键肠道细菌对消化功能和整体肠道健康至关重要。
细菌组成变化伴随其代谢产物的改变,部分物质与酸碱度下降现象相关。特定微塑料类型改变了戊酸和5-氨基戊酸水平,其他类型则影响赖氨酸或乳酸含量,凸显微塑料与微生物组相互作用的复杂性。
细菌应激反应引发的酸度升高
值得注意的是,部分微塑料诱导的微生物组变化模式与抑郁症和结直肠癌患者既往观察结果高度吻合,印证微塑料暴露可能增加疾病风险。
研究负责人克里斯蒂安·帕赫-德意志解释潜在机制:"当前确切通路尚不明确,但存在多种合理解释。微塑料可能通过创造有利于特定细菌的物理或化学环境来改变菌群构成,例如在微塑料表面形成的生物膜会提供新生态位,某些微生物可更快定植。"
他补充道:"微塑料携带的化学物质也可能直接干扰细菌代谢,导致产酸变化。这可能是细菌应激反应的表现,无意中改变肠道酸碱度,进而触发影响微生物组平衡的反馈循环。"
智慧预防:减少日常塑料暴露
帕赫-德意志强调研究的广泛意义:"鉴于微塑料在日常生活中的普遍暴露,这些发现至关重要。鱼类、食盐、瓶装水甚至自来水均检出微塑料,表明多数人通过摄食、吸入和皮肤接触每日暴露。"
"关键结论是微塑料确实影响我们的微生物组。虽然目前不宜作出确定性健康声明,但微生物组在消化到心理健康等多方面都起核心作用。因此在可能范围内减少微塑料暴露是明智且重要的预防措施。"
参考文献:
微塑料被证实改变人体样本中的肠道微生物组(来源:欧洲胃肠病学周2025年会)
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