一项新研究发现,微塑料作为细菌形成的黏性生物膜的理想宿主,可能助长了危险的抗生素耐药性超级细菌的传播。
微塑料如何成为细菌的“筏子”
波士顿大学材料科学与工程博士研究生、研究第一作者Neila Gross表示:“微塑料就像筏子一样,单独存在的细菌可能无法在河流中游动,但当它们依附在微塑料上的生物膜中时,便可以被传播到许多不同的环境中。”生物膜是细菌利用自身废物构建的三维保护结构,类似于一座装甲和绝缘的房子,这种黏稠的物质使细菌能够安全地生存、繁衍和复制。
微塑料与生物膜的强结合
研究表明,虽然许多表面都能成为生物膜的宿主(例如牙齿上的牙菌斑),但塑料似乎提供了特别强的结合力,能够吸引最具繁殖能力的细菌。生物膜的效果如此显著,以至于它们可以将抗生素耐药性提高到正常水平的数百到数千倍。
抗生素耐药性的广泛影响
该研究的资深作者、霍华德·休斯医学研究所教授、波士顿大学生物医学工程和全球健康教授Muhammad Zaman指出:“生物膜非常难以清除,因为它们超级黏稠,并且允许细菌对抗生素等敌人的攻击做出反应。一旦发生这种情况,问题就变得非常难以管理。”他还补充道:“我们发现微塑料与抗生素耐药性之间的联系是真实存在的,并且不仅限于单一抗生素。它的影响广泛,涉及许多常用抗生素,这让人非常担忧。”
实验发现:微塑料上的细菌更耐药
这项于周二发表在《应用环境微生物学》期刊上的研究,分析了由大肠杆菌在微塑料和玻璃上形成的生物膜。在实验室的试管中,研究人员将这些生物膜暴露于四种广泛使用的抗生素:环丙沙星、多西环素、氟喹诺酮和氨苄青霉素。结果发现,当大肠杆菌的生物膜附着在微塑料上时,它们比在玻璃球上生长的生物膜生长得更快、更大,并且更具抗生素耐药性。
实验结果的一致性
Gross表示,微塑料上的大肠杆菌的抗生素耐药率如此之高,以至于她多次重复实验,使用不同类型的微塑料和抗生素组合,结果依然一致。此外,即使从微塑料上移除,这些大肠杆菌仍能形成更强的生物膜。
需进一步研究验证
英国普利茅斯大学环境肝病学教授Shilpa Chokshi表示,尽管这些发现很有趣,但仍需要进一步验证。她说:“这是一项在实验室中使用大肠杆菌和四种抗生素在受控条件下进行的研究,并不能完全复制现实世界的复杂性。需要进一步研究来评估这些影响是否适用于人类感染或环境背景。”