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中国海洋大学学报(自然科学版)2026年第05期:老化前后聚乳酸微塑料对斑马鱼的毒性效应

来源:期刊VIP网 时间:


作者:郑秀明;颜菲菲;刘小洋;杨桂朋;张婧;

单位:中国海洋大学化学化工学院;青岛海洋科技中心海洋生态环境科学功能实验室;

摘要:聚乳酸(Polylactic acid, PLA)作为传统塑料的替代品,虽具有生物相容性的优势,但其在自然环境中很难完全降解,并易通过光氧化和机械磨损等老化过程形成微塑料(Microplastics, MPs)。本研究通过紫外老化获得老化PLA(Aged-PLA,A-PLA),并经过30天的暴露实验,结合生长发育指标、肠道组织病理学、抗氧化酶的活性、16S rRNA和荧光定量PCR等技术分析PLA和A-PLA对斑马鱼肠道和大脑健康的影响,全面评估老化前后MPs对斑马鱼的毒性效应。结果表明:相较于PLA,A-PLA具有更加粗糙的表面和降低的表面电位,这进一步抑制了斑马鱼的生长发育。PLA和A-PLA处理组均导致肠道杯状细胞密度的减少,并且高浓度A-PLA处理组(Aged-HPLA,A-HPLA)细胞密度仅为对照组的19.06%。暴露30天后,斑马鱼肠道组织中抗氧化酶的含量均显著升高(P<0.05),且表现出与暴露浓度相关的显著变化。同时伴有肠道菌群结构的改变和微生物多样性的降低,这表明MPs引起了斑马鱼的氧化应激并且导致肠道微生物发生紊乱。此外,大脑组织中炎症相关基因肿瘤坏死因子α基因(TNF-α)、白细胞介素10基因(IL-10)和白细胞介素基因(IL-1β)表达异常,同时诱导AChE含量的升高,并且A-PLA比PLA表现出更大的毒性,这些结果表明MPs对斑马鱼大脑健康产生了负面影响。综上所述,长期暴露于MPs会引发水生生物的氧化应激反应、造成肠道损伤、微生物生态失调以及炎症因子基因的异常表达,进而危及水生生物的健康。

关键词:聚乳酸微塑料;;斑马鱼;;氧化损伤;;肠道微生物;;炎症反应;;毒性效应

基金资助:国家自然科学基金青年科学基金项目(41806093)资助~~