颜色差异增强聚苯乙烯微塑料对珊瑚共生藻（Cladocopium goreaui）的毒性效应：生理与转录组学机制解析

本研究系统揭示不同颜色聚苯乙烯微塑料（PS-MPs）对珊瑚关键共生藻Cladocopium goreaui的毒性差异机制。蓝色和白色PS-MPs通过抑制脂肪酸代谢、核糖体功能及引发氧化应激，导致藻类生长率下降达36.0%，为珊瑚礁生态系统微塑料污染风险评估提供了关键分子证据。

　　

研究亮点

PS-MPs暴露显著抑制C. goreaui生长

生长比率下降直接反映了C. goreaui的细胞损伤。所有彩色PS-MPs暴露均显著抑制藻类生长（p < 0.05），但颜色匹配组（黄色和绿色）的抑制程度低于光谱差异组（红色、蓝色和白色）（图1A）。具体而言，黄色和绿色PS-MPs在0-10天引起短暂生长抑制，而红色、蓝色和白色PS-MPs在整个实验期间持续抑制生长。最严重的生长抑制出现在蓝色和白色PS-MPs处理组，第20天时生长率较对照组下降约36.0%。

PS-MPs暴露对C. goreaui生长产生有害影响

全球珊瑚礁退化日益严重，加之Symbiodiniaceae在礁生态系统中的关键作用，驱使研究者越来越关注其应激响应机制，尤其随着污染加剧，MP毒性成为重点研究方向。暴露于5 mg/L浓度的1 μm PS-MPs会抑制C. goreaui的解毒活性和同化代谢，同时激活离子转运机制并提高细胞凋亡水平，共同抑制藻类生长（Su等）。

结论

本研究表明PS-MPs对C. goreaui的毒性具有显著颜色依赖性，与藻类色素差异最大的蓝色和白色颗粒引起最严重的生理和分子紊乱。虽然通过增加色素含量维持了光合作用，但大量能量被用于抵抗氧化应激，损害了生长和细胞稳态。转录组分析显示关键生物合成、代谢和能量通路中的基因受到抑制，尤其是蓝色和白色PS-MPs强烈抑制脂肪酸代谢和核糖体功能。这些发现强调了颜色在调节MP毒性中的作用，为珊瑚-藻共生体系及礁保护中颜色依赖性MP影响的精准风险评估提供了依据。