可降解微塑料加剧农田土壤抗生素抗性基因污染风险：长期施肥历史的调控作用

这篇研究揭示了可降解微塑料（PLA/PBAT）比传统微塑料（PE/PVC）更显著促进农田土壤抗生素抗性基因（ARGs）的传播，特别是在猪粪（PM）施肥土壤中风险ARGs增加85%。通过高通量定量PCR（HT-qPCR）检测329种ARGs亚型和34种移动遗传元件（MGEs），发现可降解微塑料通过增强ARGs-MGEs共现、促进变形菌门（Proteobacteria）等宿主增殖，显著提高基因水平转移风险，对"环境友好型"塑料的生态安全性提出重要警示。

　　

研究亮点

• 可降解微塑料（PLA/PBAT）使风险ARGs增加51-85%

• 猪粪施肥土壤中ARGs-MGEs共现网络增强最显著

• 变形菌门（Proteobacteria）被鉴定为关键ARGs宿主

• 酯基亲水性促进微塑料表面生物膜形成

<实验设计>

采用来自常熟国家农业生态观测研究站的14年长期施肥试验土壤（无肥CK、化肥CF、猪粪PM），暴露于四种微塑料（传统：聚乙烯PE/聚氯乙烯PVC；可降解：聚乳酸PLA/聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯PBAT），通过靶向329种ARGs亚型和34种MGEs的高通量定量PCR（HT-qPCR）技术，模拟农业实践中施肥与地膜使用的复合污染场景。

猪粪施肥土壤（PM）表现出最高的ARGs丰度（P<0.05），可降解微塑料暴露后PLA和PBAT分别使ARGs进一步富集21.5%和47.9%。主坐标分析（PCoA）显示微塑料处理显著改变ARGs组成（Adonis，P=0.001），其中β-内酰胺酶基因和多重耐药基因增幅最显著。

<可降解微塑料的args风险放大机制>

1. 表面特性：PLA/PBAT的酯基（-COOR）和羧基（-COOH）增强亲水性，促进微生物定植

2. 碳源供给：降解产生的低聚物为ARGs宿主菌（如假单胞菌属Pseudomonas）提供选择性生长优势

3. 生物膜效应：微塑料表面形成"基因转移热点区"，整合子（intI1）丰度增加2.3倍

4. 群落重构：变形菌门（Proteobacteria）相对丰度提升38%，其携带的bla_TEM和tetM基因与MGEs显著共现

<结论>

本研究首次揭示可降解微塑料通过"碳源供给-宿主选择-基因转移"三重机制加剧ARGs传播，在有机肥土壤中风险尤甚。建议在农业塑料管理中建立"降解性能-ARGs风险"双评估体系，为"同一健康"（One Health）框架下的土壤耐药性治理提供新依据。