近日，珠江水產(chǎn)研究所淡水池塘養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境調(diào)控創(chuàng)新團隊在養(yǎng)殖環(huán)境調(diào)控牛蛙蝌蚪腸道健康方面取得重要進展，相關研究論文“Enhanced gut damage and microbial imbalance in bullfrog tadpoles (Lithobates catesbeiana) exposed to polystyrene microplastics under high-temperature conditions”發(fā)表在《Environmental Pollution》(JCR一區(qū)，IF2024=7.6)，碩士研究生王志龍為第一作者，龔望寶研究員和夏耘特聘副研究員為論文共同通訊作者。該研究得到國家重點研發(fā)計劃（2023YFD2400501）、中國水產(chǎn)科學研究院基本科研業(yè)務費（No.2023TD62）、廣東省重點領域研發(fā)計劃（2023B0202040001）等項目資助。
微塑料污染已成為全球性環(huán)境問題，而氣候變暖可能進一步放大其生態(tài)風險。牛蛙（Lithobates catesbeiana）蝌蚪因其對環(huán)境變化高度敏感，是評估環(huán)境污染物影響的理想生物模型。本研究采用組織學分析、多種生物標志物檢測和微生物組學方法，系統(tǒng)評估不同溫度條件下，聚苯乙烯微塑料（PS-MPs）對牛蛙蝌蚪的毒性效應。實驗設置25℃和32℃兩組溫度，蝌蚪分別暴露于0（對照）、100和1000 μg/L的PS-MPs中28天。
研究結(jié)果顯示，在32℃條件下，PS-MPs暴露導致蝌蚪腸道內(nèi)氧化應激指標和炎癥相關酶活性水平顯著升高。腸道組織學分析發(fā)現(xiàn)，高溫與高濃度PS-MPs聯(lián)合作用會嚴重破壞腸道上皮結(jié)構(gòu)，并激活促炎因子基因表達。此外，腸道菌群分析顯示，鯨桿菌屬（Cetobacterium）的豐度隨PS-MPs濃度的增加而持續(xù)升高，與氧化應激和炎癥指標呈顯著正相關；在高溫條件下，PS-MPs暴露進一步導致微生物群落多樣性下降。研究結(jié)果表明，高溫環(huán)境加劇了PS-MPs暴露的負面影響，導致牛蛙蝌蚪腸組織損傷、氧化應激和炎癥反應，這可能是引起腸道菌群失調(diào)的主要因素。另外，鯨桿菌屬的分布可能在抵抗污染物脅迫中扮演特殊角色。
本研究揭示了高溫環(huán)境會放大微塑料對水生生物的毒性效應，其機制可能與氧化應激和腸道菌群失調(diào)密切相關。鯨桿菌屬的富集現(xiàn)象為理解生物應對復合污染的適應性提供了新線索。研究成果不僅為微塑料生態(tài)風險評估提供了科學依據(jù)，也為制定氣候變化背景下的環(huán)境保護策略指明了方向。
未來研究需進一步闡明溫度增強微塑料毒性的潛在機制，闡明在復合脅迫下觀察到的鯨桿菌屬富集的功能性意義，并評估不同類型微塑料的長期生態(tài)后果及影響，為其他環(huán)境污染物的生態(tài)風險評估提供參考。
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.envpol.2025.126339
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