东西非海岸塑料垃圾中耐氟康唑致病酵母的生态风险与公共卫生意义

这篇研究首次揭示了西非（尼日利亚）和东非（坦桑尼亚）休闲海滩塑料污染表面定植的耐氟康唑（fluconazole）人类致病酵母（如热带念珠菌Candida tropicalis）的流行情况，通过ITS测序和药敏实验证实其环境耐药性，为塑料介导的病原真菌传播及热带地区公共卫生风险提供了关键证据。

　　

摘要

塑料污染在环境中迅速被微生物群落定植，其中常包含人类细菌病原体，但关于真菌病原体与塑料碎片相互作用的研究较少，尤其是在海洋环境中。本研究筛选了尼日利亚和坦桑尼亚休闲海滩常见塑料垃圾上的人类致病酵母，通过选择性培养基和ITS测序鉴定分离株。所有海滩和塑料聚合物类型均被至少一种人类致病酵母定植，其中热带念珠菌（Candida tropicalis）是两国最常见的分离种。重要的是，大多数分离株对非洲最常用的抗真菌药物氟康唑表现出一定程度的耐药性。因此，由于海滩环境中人类皮肤接触的高风险，塑料碎片可能构成重大公共卫生威胁。

引言

全球塑料产量增加导致更多塑料废物进入环境，特别是在中低收入国家（LMICs），这些国家缺乏废物管理投资且塑料使用和处置监管不足。塑料废物被微生物生物膜快速定植，形成“塑料圈”（plastisphere），可能支持病原病毒和细菌的传播。相比之下，人类致病真菌在塑料圈中的研究较少。念珠菌属（Candida）在临床环境中能在塑料表面形成强生物膜，且能在多种环境基质中存活。全球每年因真菌感染死亡人数达170万，其中念珠菌导致约70万例侵袭性念珠菌病。尽管白色念珠菌（Candida albicans）是最常见的病原体，但非白色念珠菌（如热带念珠菌）感染正在增加。同时，抗真菌药物耐药性加剧了这一问题，而环境中的抗真菌化学物质（如唑类）可能促进了耐药菌株的富集。非洲和亚洲是塑料废物积累最多的地区，尼日利亚和坦桑尼亚分别位列全球第6和第7位。本研究旨在量化两国海滩塑料碎片上致病念珠菌的流行情况，并评估其对氟康唑的耐药性。

方法与材料

样本采集与处理
在尼日利亚拉各斯（人口约1500万）的五个海滩和翁多州的一个沿海地点，以及坦桑尼亚桑给巴尔岛（年游客超60万）和达累斯萨拉姆（人口超800万）的公共海滩，采集潮间带塑料碎片。塑料按聚合物类型分类：聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、高密度聚乙烯（HDPE）、聚氯乙烯（PVC）、低密度聚乙烯（LDPE）、聚丙烯（PP）和聚苯乙烯（PS）。

致病念珠菌分离
将同类型塑料制成复合样本，加入含氯霉素和庆大霉素的酵母提取物蛋白胨葡萄糖（YPD）预富集液，37°C培养48小时。稀释后涂布于念珠菌显色培养基（Candida Plus CHROMagar），37°C培养48小时，挑取特征性菌落纯化。

酵母鉴定
通过ITS区扩增和测序（引物：5’-GTCAAACTTGGTCATTTA-3’/5’-TTCTTTTCCTCCGCTTATTG-3’）确认分离株，序列比对NCBI BLAST。尼日利亚和坦桑尼亚分离株GenBank登录号分别为PP808732-PP808759和PQ677004-PQ677035。

氟康唑药敏试验
将过夜培养物离心洗涤后调整至10⁵ CFU/mL，接种于含0-64 mg/L氟康唑的沙氏葡萄糖琼脂（SGA），37°C培养24小时后观察生长。

结果与讨论

两国海滩所有塑料聚合物均被至少一种人类致病酵母定植。尼日利亚海滩分离23株，坦桑尼亚38株，其中80%为热带念珠菌。其他病原酵母包括白色念珠菌、近平滑念珠菌（Candida orthopsilosis）、库德里阿兹威毕赤酵母（Pichia kudriavzevii，原克鲁斯念珠菌Candida krusei）、奥默柯达酵母（Kodamaea ohmeri）、皱褶念珠菌（Diutina rugosa）及莫氏酵母（Moesziomyces aphidis）。热带念珠菌的高检出率与其强生物膜形成能力和耐盐性相关，而其对氟康唑的耐药性（部分坦桑尼亚菌株耐受64 mg/L）凸显了环境耐药菌传播的风险。此外，库德里阿兹威毕赤酵母天生耐氟康唑，奥默柯达酵母和莫氏酵母虽罕见但可引起严重感染。

结论

本研究首次证实东西非休闲海滩塑料污染是耐氟康唑致病酵母（如热带念珠菌）的重要环境库。塑料废物可能通过促进耐药病原体传播加剧公共卫生风险，尤其在抗真菌药物获取受限的LMICs。这一发现为WHO真菌病原体优先清单（含念珠菌属）的防控策略提供了环境传播新视角。