土壤中的微塑料是否会将耐药超级细菌引入食品供应中

2023-08-25 11:04:03互联网

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导读像所有行业一样，现代农业严重依赖塑料。例如，蔬菜苗床的塑料覆盖物、田间排水的 PVC 管道、高隧道上覆盖的聚乙烯，以及种子、肥料和除...

像所有行业一样，现代农业严重依赖塑料。例如，蔬菜苗床的塑料覆盖物、田间排水的 PVC 管道、高隧道上覆盖的聚乙烯，以及种子、肥料和除草剂的塑料包装等等。在一篇新的评论文章中，伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究人员表示，这些塑料现在以微塑料和纳米塑料的形式广泛分散在农业土壤中。

这并不一定是新的。地球上几乎所有生态系统和生物体中都发现了微塑料。根据农业、消费者和环境科学学院 (ACES) 研究人员的说法，问题在于，农业土壤中的微米和纳米塑料可能会导致抗生素耐药细菌，并通过现成的途径进入我们的食物供应。

研究报告作者、 ACES食品科学与人类营养系博士后研究员 Jayashree Nath表示：“塑料本身的毒性可能不大，但它可以作为将致病菌和耐药细菌传播到食物链的载体。” “人们对这种现象还不是很了解，所以我们想提高人们的认识。”

如果微塑料和抗生素耐药性之间的联系不太明显，那么它的作用原理如下。首先，塑料是一种极好的吸附剂。这意味着化学物质和微生物喜欢粘附在塑料上。通常会快速穿过土壤的化学物质(例如杀虫剂和重金属)在遇到塑料时会滞留在土壤中并浓缩。同样，土壤中自然存在的细菌和其他微生物优先聚集在微塑料的稳定表面上，形成所谓的生物膜。

当细菌在新基地遇到不寻常的化学物质时，它们会激活应激反应基因，这些基因也能帮助它们抵抗其他化学物质，有时包括抗生素。当细菌群附着在同一表面时，它们有通过称为水平基因转移的过程共享这些基因的习惯。纳米塑料可以进入细菌细胞，呈现出不同类型的压力，但这种压力可以产生相同的结果。

“数百万年来，细菌一直在进化遗传机制来应对压力。塑料是细菌在自然界中从未见过的新材料，因此它们现在正在调用这些遗传工具集来应对这种压力，”合著者、 FSHN 副教授、伊利诺伊州推广专家Pratik Banerjee说。“我们还发现，在塑料的存在下，细菌除了对抗菌药物产生更强的耐药性之外，还可能变得更具毒性。”

微塑料上的细菌之间的基因转移已在其他环境中(尤其是水)中得到记录。到目前为止，这种现象在农业土壤中还只是假设，但这并不意味着它不会发生。内斯和班纳吉目前正在进行实验室研究以记录基因转移。

“土壤是该领域研究不足的领域，”班纳吉说。“我们有义务了解土壤中发生的情况，因为我们怀疑和担心土壤中的情况可能比水中更糟糕。

“其中一个技术问题是，在捕捞微塑料时，土壤是一种非常难以处理的介质。水是如此简单，因为你可以简单地过滤掉微塑料，”班纳吉补充道。“但由于 Jayashree 以及我们与伊利诺伊州可持续技术中心的合作，我们已经取得了一些良好进展。”

作者指出，许多食源性病原体会从土壤中的原生地进入农产品，但纳米塑料和抗生素抗性细菌可能小到足以进入根部和植物组织——在那里它们无法被冲走。尽管纳米塑料已经在农作物中和农作物上得到了记录，但该研究领域仍然是一个新领域，而且尚不清楚这种情况发生的频率。班纳吉的研究小组也计划解决这个问题。

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