环境浓度纳米塑料与磺胺甲恶唑暴露导致珊瑚幼虫微生物群失调及生存率下降的机制研究

《Journal of Hazardous Materials》：Microbiome Dysbiosis and Decreased Survival in Coral Larvae Exposed to Environmentally Relevant Concentrations of Nanoplastics and Sulfamethoxazole

本研究揭示了环境相关浓度纳米塑料（NPs）和磺胺甲恶唑（SMX）通过破坏珊瑚幼虫组织结构和微生物群稳态（包括假交替单胞菌减少），导致甲基营养、光异养等功能通路异常，最终影响珊瑚礁生态系统的修复潜力。研究成果为珊瑚保护提供了重要毒理学依据。

　　

研究亮点

纳米塑料（NPs）和磺胺甲恶唑（SMX）在环境相关浓度下显著降低珊瑚幼虫存活率，引发组织坏死和隔膜丝解离，并导致细菌共生群落失调，包括假交替单胞菌减少。与对照组相比，NPs和SMX联合暴露引起更严重的组织损伤和更广泛的微生物功能改变，包括甲基营养、光异养、光自养作用增强以及厌氧呼吸减弱。

结论

综上所述，NPs和SMX暴露通过引起组织坏死、隔膜丝解离及细菌共生群落失调，显著损害珊瑚幼虫存活。联合暴露引发最显著的组织结构改变和微生物功能变化，功能分析显示SMX暴露组和联合暴露组的甲醇氧化和甲基营养途径显著增强，而联合暴露组的光合作用相关通路（光异养和光自养）明显上调，厌氧呼吸作用受到抑制。这些发现表明NPs和SMX可能通过改变微生物群落功能影响珊瑚幼虫能量代谢，最终威胁珊瑚礁生态系统的修复能力。

环境启示

本研究证实环境相关浓度的NPs和SMX可通过组织损伤和微生物失调显著损害珊瑚幼虫存活。珊瑚幼虫对珊瑚礁补充和生态系统恢复具有关键作用，该发现强调需将敏感发育阶段纳入生态风险评估，并突显实施有效污染控制措施的紧迫性。