塑料污染对阿拉伯按蚊肠道菌群的影响：揭示杀虫剂敏感与抗性品系的差异响应

这篇研究通过对比杀虫剂敏感(SENN)和抗性(SENN-DDT)品系的阿拉伯按蚊(Anopheles arabiensis)，首次系统评估了幼虫期暴露于降解塑料、塑料添加剂(BPA/邻苯二甲酸)及乳胶微珠对成蚊肠道微生物组的非品系特异性影响。研究发现塑料暴露虽未显著改变α多样性，但通过β多样性重塑促进了塑料降解菌和农药代谢菌的富集，同时揭示了抗性品系通过固有菌群缓冲污染物影响的独特机制，为理解环境污染物与病媒生态互作提供了新视角。

　　

引言

塑料污染已成为全球性环境问题，但关于淡水生态系统特别是疟疾媒介昆虫影响的研究仍存空白。本研究聚焦非洲主要疟疾媒介阿拉伯按蚊，其正逐渐适应城市污染水体繁殖环境。塑料污染物不仅包括微塑料(<5mm)，还涉及增塑剂BPA和邻苯二甲酸等化学添加剂。值得注意的是，按蚊的杀虫剂抗性品系(SENN-DDT)与敏感品系(SENN)可能对污染物存在差异响应，这种差异可能通过肠道菌群介导。

实验方法

研究采用实验室长期培育的SENN(敏感品系)和经DDT持续筛选28年的SENN-DDT(抗性品系)。设置四类处理组：2μm荧光乳胶微珠(模拟微塑料)、降解三个月的一次性尿布(含聚丙烯/聚丙烯酸钠等)、12.5μM BPA和59.5μM邻苯二甲酸二甲酯。每组投放100只初孵幼虫，3日龄雌蚊中肠进行16S rRNA测序(V3-V4区)，使用DADA2流程分析扩增子序列变异(ASV)。

结果解析

α多样性：在敏感品系中，尿布和微珠处理显著提高Chao1指数(p=0.032)，BPA处理增加Simpson多样性(p=0.032)；而抗性品系仅BPA处理显著提升多样性指数，尿布处理的菌群丰富度显著高于其他处理组。

β多样性：NMDS分析显示塑料处理显著改变菌群结构(p<0.001，R²=0.256)，但品系间无显著差异(p=0.05)。值得注意的是，微珠与BPA处理组菌群相似，尿布与邻苯二甲酸处理组聚为一类。

菌群组成：优势菌属为不动杆菌(Acinetobacter)、拉恩菌(Rahnella)和伊丽莎白菌(Elizabethkingia)。抗性品系中耶尔森菌(Yersinia)丰度更高。Upset分析揭示敏感品系经尿布处理后特有菌种达76个，而抗性品系未处理组反而保有89个特有菌种。

功能菌群变化：

• 塑料降解菌：尿布处理显著富集不动杆菌、假单胞菌(Pseudomonas)等12个降解菌属

• 农药代谢菌：BPA处理促进产碱菌(Herbaspirillum)等8个代谢菌属增殖

• 免疫相关菌：两种品系均出现链球菌(Streptococcus)等促炎菌属增加，但疟原虫防护菌(如Asaia)未显著变化

讨论启示

研究发现抗性品系通过固有菌群缓冲了塑料胁迫，其未处理组的菌群复杂性可能源于长期杀虫剂选择压力。特别值得注意的是：

1. 首次在按蚊中检出Afpia菌属

2. 抗性品系尿布处理组同时出现Wolbachia和Asaia，二者通常存在竞争关系

3. 塑料暴露可能通过菌群介导的炎症反应间接影响传疟能力

研究局限在于实验浓度可能与自然水体存在差异，且需在野外种群中验证。但结果已表明环境污染物可通过"菌群-宿主"互作影响病媒生态，为疟疾防控提供了新的研究维度。