微塑料缓解纳米银对水鳖植物沉水叶片光合毒性的拮抗效应研究

《Aquatic Toxicology》：Microplastics Alleviate Phytotoxicity of Silver Nanoparticles in Ottelia cordata Submerged Leaves

本研究发现微塑料（PS-MPs）通过吸附纳米银颗粒（AgNPs）降低其在植物组织积累，从而缓解AgNPs对水鳖（Ottelia cordata）沉水叶片光合系统的毒性。研究揭示了污染物交互作用对水生植物生理的影响，为水生生态系统复合污染风险评估提供新视角。

　　

研究亮点

AgNPs破坏沉水叶片细胞器结构并抑制光合作用

本研究明确表明，暴露于1 mg/L的AgNPs 48小时内会严重损害水鳖沉水叶片的细胞器完整性、抑制碳酸氢盐同化、降低光合色素水平并扰乱碳代谢。AgNPs的植物毒性在陆生和水生物种中已有充分记录，表现为多种生化、生理和超微结构损伤（Budhani等，2019；Li等，2023）。

结论

本研究考察了AgNPs和PS-MPs对水鳖沉水叶片的单独及复合效应，揭示了不同的生理响应。1 mg/L的AgNPs显著损害叶绿体结构、光合作用、酶活性和碳酸氢盐利用，表明其高植物毒性。相比之下，10 mg/L的PS-MPs影响适中，主要降低磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）和丙酮酸磷酸双激酶（PPDK）活性，而未造成重大结构损伤。复合暴露实验表明，PS-MPs通过吸附AgNPs减轻了其毒性，导致植物组织中银积累减少，从而部分恢复光合参数和酶活性。这些发现突显了纳米材料与微塑料在淡水生态系统中的复杂相互作用。