土壤中的微塑料是否会将耐药超级细菌引入食物供应中？

伊利诺伊大学的一篇新评论认为，无处不在的微塑料可能会促进微生物之间的基因转移，可能导致更大的抗生素耐药性。该评论呼吁对我们食物生长的地方的微塑料与微生物的相互作用进行更多的研究。

　　

像所有行业一样，现代农业严重依赖塑料。想想蔬菜床里的塑料覆盖物，从田地里排水的PVC管道，覆盖高隧道的聚乙烯，塑料种子，肥料和除草剂包装，等等。在一篇新的评论文章中，伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究人员说，这些塑料现在以微塑料和纳米塑料的形式广泛分布在农业土壤中。

这并不是什么新鲜事;在地球上几乎所有的生态系统和生物中都发现了微塑料。根据农业、消费者和环境科学学院(ACES)的研究人员的说法，农业土壤中的微塑料和纳米塑料可能会导致抗生素耐药细菌进入我们的食物供应。

该研究的作者、ACES食品科学与人类营养学系的博士后研究员贾亚什里·纳特说:“塑料本身可能不是很毒，但它可以作为将致病性和抗微生物细菌传播到食物链中的载体。”“这种现象并不为人们所熟知，所以我们想提高人们的认识。”

如果微塑料和抗生素耐药性之间的联系不太明显，下面是它的工作原理。首先，塑料是很好的吸附剂。这意味着化学物质和微生物喜欢粘在塑料上。通常会迅速穿过土壤的化学物质——比如杀虫剂和重金属——会留在土壤中，当它们遇到塑料时就会集中起来。同样，土壤中自然存在的细菌和其他微生物优先聚集在微塑料的稳定表面，形成所谓的生物膜。

当细菌在新基地遇到不寻常的化学物质时，它们会激活应激反应基因，这种基因也会帮助它们抵抗其他化学物质，有时包括抗生素。当细菌群附着在同一表面时，它们有一种习惯，通过一种称为水平基因转移的过程共享这些基因。纳米塑料可以进入细菌细胞，呈现出一种不同的压力，但这种压力可以产生相同的结果。

“数百万年来，细菌一直在进化遗传机制来应对压力。塑料是细菌在自然界中从未见过的一种新材料，所以它们现在正在调用这些遗传工具来应对这种压力，”FSHN副教授、伊利诺伊州推广专家、共同作者普拉提克·班纳吉说。“我们还发现，除了对抗菌剂的抵抗力增强外，细菌在塑料中可能会变得更具毒性。”

微塑料上的细菌之间的基因转移在其他环境中也有记录，尤其是在水中。到目前为止，这种现象在农业土壤中只是假设的，但这并不意味着它没有发生。Nath和Banerjee目前正在进行实验室研究，以记录基因转移。

Banerjee说:“土壤是该领域研究不足的一个领域。”“我们有义务了解土壤中发生了什么，因为我们怀疑和担心的是土壤中的情况可能比水的情况更糟。

“其中一个技术问题是，在捕捞微塑料时，土壤是一种非常难以处理的介质。水很容易处理，因为你可以简单地过滤掉微塑料，”班纳吉补充道。“但由于Jayashree以及我们与伊利诺伊州可持续技术中心的合作，我们已经取得了一些不错的进展。”

这组作者指出，许多食源性病原体从它们在土壤中的原生家园进入农产品，但是纳米塑料和耐抗生素细菌可能足够小，可以进入根部和植物组织——在那里它们是不可能被洗掉的。虽然纳米塑料已经被记录在作物中，但研究领域仍然是新的，而且这种情况发生的频率并不为人所知。班纳吉的研究小组也计划解决这个问题。

最终，微塑料会留在这里。毕竟，它们在环境中存在了几个世纪甚至更长时间。作者说，现在是时候了解它们对土壤和我们的食物系统的影响，提高认识，推动生物可降解塑料替代品的发展。

“Interaction of microbes with microplastics and nanoplastics in the agroecosystems—impact on antimicrobial resistance,” is published in Pathogens [DOI: 10.3390/pathogens12070888].