中國水產(chǎn)科學(xué)研究院珠江所在養(yǎng)殖環(huán)境對(duì)牛蛙腸道健康影響研究方面取得新進(jìn)展
時(shí)間:2025-05-19 08:41 來源:中國水產(chǎn)科學(xué)研究院
近日,中國水產(chǎn)科學(xué)研究院珠江水產(chǎn)研究所淡水池塘養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境調(diào)控創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)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(jìn)展,相關(guān)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?fù)麑氀芯繂T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(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2023YFD2400501)、中國水產(chǎn)科學(xué)研究院基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)(No.2023TD62)、廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計(jì)劃(2023B0202040001)等項(xiàng)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(jìn)一步放大其生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。牛蛙(Lithobates catesbeiana)蝌蚪因其對(duì)環(huán)境變化高度敏感,是評(píng)估環(huán)境污染物影響的理想生物模型。本研究采用組織學(xué)分析、多種生物標(biāo)志物檢測和微生物組學(xué)方法,系統(tǒng)評(píng)估不同溫度條件下,聚苯乙烯微塑料(PS-MPs)對(duì)牛蛙蝌蚪的毒性效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)設(shè)置25℃和32℃兩組溫度,蝌蚪分別暴露于0(對(duì)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(dǎo)致蝌蚪腸道內(nèi)氧化應(yīng)激指標(biāo)和炎癥相關(guān)酶活性水平顯著升高。腸道組織學(xué)分析發(fā)現(xiàn),高溫與高濃度PS-MPs聯(lián)合作用會(huì)嚴(yán)重破壞腸道上皮結(jié)構(gòu),并激活促炎因子基因表達(dá)。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(yīng)激和炎癥指標(biāo)呈顯著正相關(guān);在高溫條件下,PS-MPs暴露進(jìn)一步導(dǎo)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(fù)面影響,導(dǎo)致牛蛙蝌蚪腸組織損傷、氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng),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(huì)放大微塑料對(duì)水生生物的毒性效應(yīng),其機(jī)制可能與氧化應(yīng)激和腸道菌群失調(diào)密切相關(guān)。鯨桿菌屬的富集現(xiàn)象為理解生物應(yīng)對(duì)復(fù)合污染的適應(yīng)性提供了新線索。研究成果不僅為微塑料生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供了科學(xué)依據(jù),也為制定氣候變化背景下的環(huán)境保護(hù)策略指明了方向。
未來研究需進(jìn)一步闡明溫度增強(qiáng)微塑料毒性的潛在機(jī)制,闡明在復(fù)合脅迫下觀察到的鯨桿菌屬富集的功能性意義,并評(píng)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(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供參考。
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.envpol.2025.126339