微塑料会促进细菌对抗生素的耐药性

微塑料——微小的塑料碎片——遍布全球。它们沿着食物链向上移动，积聚在海洋中，聚集在云中和山上，并以惊人的速度进入我们的身体。

　　

微塑料——这些微小的塑料碎片——遍布全球。它们已经进入食物链，堆积在海洋中，聚集在云层和山峰上，并且以惊人的速度出现在我们体内。科学家们正在竞相揭示如此多的塑料对我们自身及其周围环境的不可预见影响。  

一个可能且令人惊讶的后果是：更多的耐药细菌。  

波士顿大学的研究团队在一项惊人的发现中指出，暴露于微塑料的细菌对多种常用抗生素产生了耐药性，而这些抗生素通常用于治疗感染。他们表示，这在人口密集且贫困的地区（如难民营）尤其令人担忧，因为这些地方废弃塑料堆积如山，细菌感染很容易传播。该研究发表在《Applied and Environmental Microbiology》上。  

“微塑料无处不在，而在卫生条件有限的贫困地区更是如此，这是这一现象的一个显著方面。”波士顿大学工程学院生物医学工程学教授Muhammad Zaman说，他专注于研究抗菌素耐药性和难民及移民健康问题。“这无疑令人担忧，可能会在弱势群体中带来更高的风险，这也进一步凸显了对微塑料与细菌相互作用进行更严格监测和更深入研究的必要性。”  

据估计，每年有495万人死于抗菌素耐药性感染。细菌对抗生素产生耐药性的原因有很多，包括药物的滥用和过度处方，但推动耐药性的一个重要因素是微生物的微环境——微生物繁殖的直接周围环境。在BU的Zaman实验室，研究人员严格测试了大肠杆菌（Escherichia coli，E. coli）这种常见细菌在与微塑料共存的封闭环境中是如何反应的。  

“塑料为细菌提供了一个附着和定植的表面。”BU材料科学与工程专业博士生、该研究的主要作者Neila Gross说。一旦附着在任何表面上，细菌会形成生物膜——一种粘性物质，像盾牌一样保护细菌免受入侵者的攻击，并使其牢固附着。尽管细菌可以在任何表面上生长生物膜，但Gross观察到，微塑料极大地增强了细菌生物膜，以至于当加入抗生素时，药物无法穿透这层保护层。  

“我们发现，与玻璃等其他表面相比，微塑料上的生物膜要强大得多、厚得多，就像一幢有大量隔热层的房子。看到这一结果令人震惊。”Neila Gross说。  

微塑料上的抗生素耐药率远高于其他材料，因此她多次重复实验，测试不同组合的抗生素和不同类型的塑料材料。每次结果都是一致的。  

“我们证明了塑料的存在不仅仅是为细菌提供了一个附着的表面——它们实际上导致了耐药生物的产生。”Zaman说。他领导的BU被迫流离失所研究中心的使命是改善全球流离失所者的生活。过去的研究发现，难民、寻求庇护者和被迫流离失所的人群由于生活在过度拥挤的营地且获取医疗保健的障碍增加，更容易感染耐药性感染。  

“历史上，人们将抗生素耐药性归因于患者行为，比如没有按处方服用抗生素。但一个人并没有选择生活在特定环境中，而事实是他们更容易暴露于耐药性感染。”Zaman说。这就是为什么不能忽视导致耐药性超级细菌的环境和社会原因。截至2024年，全球估计有1.22亿流离失所者。据Zaman说，微塑料的广泛存在可能为已经资金不足且研究不足的难民营卫生系统增加了另一个风险因素。  

Gross和Zaman表示，他们下一步的研究是弄清楚实验室中的发现是否能在现实世界中得到验证。他们希望与海外的研究合作伙伴一起，监测难民营中与微塑料相关的耐药细菌和病毒。他们还计划研究细菌对塑料如此强附着力的确切机制。  

“塑料具有很强的适应性。”Gross说，它们的分子组成可能有助于细菌的繁殖，但具体机制尚不清楚。她提出的一种理论是，塑料排斥水和其他液体，从而让细菌更容易附着。但随着时间的推移，塑料开始吸收水分。这意味着微塑料可能会在抗生素到达目标细菌之前吸收抗生素。他们还发现，即使将微塑料从实验中移除，曾经附着在微塑料上的细菌仍然能够形成更强的生物膜。  

“很多时候，这些问题被从政治、国际关系或移民的角度来审视，而这些都很重要，但往往被忽视的是基础科学。”Zaman说。“我们希望这篇论文能让更多科学家、工程师和研究人员关注这些问题。”  

该研究得到了美国国家科学基金会的支持。