微塑料为直径1μm至5mm的塑料颗粒，广泛存在于各种水体（如：海水、近岸水域和内陆淡水）、土壤、沉积物、水生生物和食物中，甚至可经由饮用水和/或食物链进入人体。研究表明，微塑料可在养殖水中蓄积，并对水生生物产生毒性效应。此外，微塑料可为水环境中的微生物提供生态位。然而，微塑料对其周围水体微生态平衡及其功能的影响仍不明确，尤其是养殖水生态。

  基于上述研究背景，中国科学院城市环境研究所黄乾生研究组基于16S rRNA基因测序平台，研究了聚苯乙烯微塑料（PS）暴露诱发的海水青鳉鱼养殖水微生态紊乱，并查找相关的微生物标志物。我们发现，变形菌门和拟杆菌门细菌是主要的微生物类别，占总丰度比例达95%以上；其中有26种下属类别的细菌在10μm和200μm PS暴露下发生显著变化。功能分析揭示，周围水体微生物在10μm和200μm PS暴露下，光合作用、碳代谢（如：碳固定、糖酵解、三羧酸循环及多糖生物合成与代谢）、氨基酸代谢、脂质合成和核苷代谢下调；而环境压力响应，如：外源物质生物降解和代谢、谷胱甘肽代谢、牛磺酸和亚牛磺酸代谢则上调。通路分析和相关网络显示，变形菌门和拟杆菌门所属细菌相对丰度的变化与海水青鳉鱼肝脏代谢紊乱高度相关。随后，我们发现8种类别的细菌可单独作为潜在标志物用于评价微塑料周围水体微生态失调及海水青鳉鱼的代谢响应，诊断正确率可达100.0%。本研究在微塑料影响周围水体和生态系统微生态失衡的毒性效应研究中提供了新认识，并提出了环境微生物失调相关的生物标志物在评估微塑料生态毒性、微生物失调以及更高营养级生物健康状况中的潜在作用。

微塑料暴露诱发的水体微生态紊乱

  本研究成果以Polystyrene microplastics induce microbial dysbiosis and dysfunction in surrounding seawater为题发表于Environment International, 2021, 156: 106724, 中国科学院城市环境研究所叶国注博士和张旭博士研究生为共同一作，黄乾生研究员与厦门大学林怡副教授为共同通讯。该研究获得中国科学院先导专项（XDA19050202）、国家自然科学基金（21507128）等项目支持。

  论文链接：http://www.iue.cas.cn/xwzx/kydt/202201/P020220107337913681578.pdf  

本文来源：中国科学院城市环境研究所