研究发现水中的微塑料可以形成生物分子涂层|并“潜入”活细胞中

2020年12月11日

目前微塑料已开始出现在各种地方，从珠穆朗玛峰到南极的海冰，再到人体的器官和组织。为了更好地了解这些细小的塑料碎片是如何被水生环境中的生物体吸收的，科学家们进行了一项研究，显示了生物分子涂层是如何充当“特洛伊木马”，将它们潜入活细胞的。

研究人员开始关注微塑料污染到底有多广泛，以及它如何影响生物体。这些微小的塑料碎片大小不到5毫米，因此很难在环境中追踪，不过最近的研究已经在海龟、鲈鱼和甲壳类动物中发现了它们。一项对日本鳉鱼的研究表明，微塑料如何导致动脉瘤，以及生殖系统的变化。

来自德国拜罗伊特大学的一个科学家团队开始探索微塑料如何在海洋环境中一段时间后进入生物体，而海洋环境是大量塑料垃圾的最终归宿。该团队使用了尺寸在三微米左右的微塑料，他们说这些微塑料与环境中经常发现的微塑料相似，并拟定了几个实验来研究它们的行为。一些颗粒被放在人工池塘的淡水中，而另一些则被放在水族馆的盐水中。两周内，两组微塑料颗粒都形成了由生物分子组成的涂层。

“光谱检查表明，这些生物分子是碳水化合物、氨基酸、核酸和蛋白质，”该研究的第一作者Anja Ramsperger解释说。“我们说的是自然环境中微塑料颗粒上形成的‘生态电晕’。”

从这里开始，研究小组想研究活细胞是否内化了这些涂覆的颗粒，或者它们是否只是简单地粘在细胞的外面。他们通过染色细胞的关键成分，即所谓的肌动蛋白丝，然后在显微镜下研究它们，内化的颗粒确实显示为黑洞。

“肌动蛋白丝的荧光标记使我们能够看到到底哪些颗粒被细胞内化了。”拜罗伊特大学生物物理学教授Holger Kress博士表示。“基于光谱方法，我们验证了这些颗粒确实是微塑料--或者更准确地说：聚苯乙烯颗粒--而不是意外的杂质。”

作为实验的一部分，该团队使用了一组微塑料颗粒的对照组，而是在超纯水中培养，这并没有形成生物分子的涂层。这些颗粒偶尔会被活细胞吸收，但频率远远低于在不纯水中孵化的颗粒。

“我们的研究支持这样的假设，即暴露在自然环境中的微塑料--因此被生物分子涂层--不仅在与食物一起摄取时通过消化道，而且还可能被纳入组织，”拜罗伊特大学的Christian Laforsch博士说。“生物分子的涂层可能作为一种特洛伊木马，使塑料内化到活细胞中。颗粒在这里能造成的确切损害还没有得到充分的研究。此外，在很大程度上还不清楚微塑料的哪些特性实际上是造成任何负面效应的原因。”

关于塑料污染的巨大未知数就在于此。虽然如上所述，已有研究开始探讨其对鱼类等生物体的影响，但对人类健康的影响还有待适当探讨。世界卫生组织在发现93%的瓶装水中含有塑料颗粒后，于2018年启动了一项健康审查，其他研究团体也将关注点转向塑料污染的健康结果，因此这是一个越来越活跃的科学探索领域。

该研究发表在《科学进展》杂志上。

（稿源：cnBeta.COM）