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随着塑料使用量增加，微塑料（MP）污染加剧，同时全球气温上升，二者对海洋生物威胁增大。研究人员以巴西牡蛎（Crassostrea gasar）为对象，研究高温与 MP 联合胁迫的影响。结果发现二者会影响牡蛎氧化应激和能量代谢，该研究为保护牡蛎及海洋生态提供依据。
在当今海洋环境中，塑料的广泛生产和使用使得微塑料（MP）在海洋里大量存在。据估算，每年约有 8.8 吨塑料被不当丢弃进海洋，这些塑料聚合物会分解产生尺寸不超过 5mm 的微塑料。微塑料根据来源可分为初级和次级微塑料，它们凭借不同的物理化学性质，在海洋各水层及沉积物中分布，极易被海洋生物吸收。海洋生物一旦摄入微塑料，这些微小颗粒便会通过肠道进入鳃、肝胰腺等组织，对生物产生毒性作用，其主要毒性机制是诱导氧化应激，打破细胞内氧化还原平衡，损害生物体内的脂质、蛋白质和 DNA 等大分子物质。
与此同时，全球气候变暖导致海洋温度不断上升，预计到 2100 年平均温度将升高 4.5°C。高温同样会诱导海洋生物产生氧化应激，还会干扰其能量代谢。牡蛎作为海洋生态系统中的关键物种，不仅在维持海洋健康方面发挥着过滤海水、循环营养物质和提供栖息地等重要作用，而且在水产养殖中也占据重要地位，比如巴西牡蛎（Crassostrea gasar），其对盐度和温度变化有较强耐受性，在水产养殖和毒理学研究中应用广泛。然而，目前对于温度升高和微塑料暴露对牡蛎的联合影响却知之甚少。
为了解决这一问题，来自巴西的研究人员开展了关于高温与微塑料暴露联合胁迫下巴西牡蛎氧化及代谢响应的研究。该研究成果发表在《Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology》上，这对于深入了解海洋生物在复杂环境胁迫下的生存状况具有重要意义。
研究人员采用的主要关键技术方法包括：首先从巴西圣卡塔琳娜州弗洛里亚诺波利斯的养殖场获取巴西牡蛎，将其运输至联邦大学里约格兰德分校（FURG）的水生生物实验室，在特定条件下（盐度 25PSU、pH8±1、温度 20°C±0.5°C、光照周期 12L/12D）驯化一周；然后设置不同温度（20°C、26°C、28°C，以 20°C 为对照组）和 100μg/L 的球形聚苯乙烯（1.1μm）微塑料暴露组，处理 7 天后，分析牡蛎氧化应激参数（如超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽 S - 转移酶（GST）的活性，以及谷胱甘肽（GSH）水平和脂质过氧化情况）、能量代谢指标（如葡萄糖和乳酸水平、乳酸脱氢酶活性），并检测微塑料在牡蛎鳃和消化腺中的积累情况 。
研究结果：
- 微塑料积累：在 20°C、26°C 和 28°C 条件下，牡蛎的鳃和消化腺中均检测到微塑料的摄取和存在。这表明无论温度如何，牡蛎都极易积累微塑料，其作为滤食性生物，在摄取食物的过程中会不可避免地摄入环境中的微塑料。
- 氧化应激相关指标变化：在鳃组织中，28°C 时微塑料暴露诱导 SOD 活性增加（p<0.05）；在消化腺中，最高温度下微塑料暴露导致 CAT 活性下降。20°C 时暴露于微塑料的牡蛎 GST 活性升高，同时 GSH 水平也较高。这说明不同温度和微塑料暴露组合对牡蛎不同组织的氧化应激酶活性和抗氧化物质水平影响各异，可能是因为不同组织对氧化应激的响应机制存在差异。
- 能量代谢指标变化：26°C 时，葡萄糖、乳酸水平以及乳酸脱氢酶活性显著升高。在 26°C 下，微塑料的共同暴露对牡蛎影响显著，鳃中葡萄糖水平降低，而消化腺中升高。这显示出温度和微塑料联合作用下，牡蛎的能量代谢发生了复杂的变化，不同组织的能量代谢调节方式不同，可能是为了应对环境胁迫做出的适应性反应。
- 综合生物标志物响应（IBR）指数：IBR 指数表明，联合暴露对鳃的影响比对消化腺更为明显。这进一步说明在高温和微塑料联合胁迫下，鳃组织受到的损伤可能更为严重，可能是因为鳃直接与外界环境接触，更容易受到环境变化的影响。
研究结论与讨论：
本研究聚焦于温度升高和微塑料污染这两个对水生生物影响重大的环境问题，研究发现即使在没有微塑料的情况下，不同温度也能通过改变参与解毒和活性氧（ROS）降解的酶活性，引起巴西牡蛎能量代谢的改变并诱导氧化应激，且这些影响在鳃组织中更为显著。同时，微塑料暴露与高温的联合作用对牡蛎的氧化应激和能量代谢产生了更为复杂的影响。这一研究结果对于评估海洋环境变化对牡蛎种群的影响具有重要意义，不仅为牡蛎养殖产业应对环境挑战提供了科学依据，也为海洋生态系统的保护和管理提供了重要参考，有助于相关部门制定更有效的政策来应对全球变暖和微塑料污染对海洋生物的威胁。
