外卖容器作为纳米塑料储库：大学生饮食驱动的肠道菌群失调与屏障破坏

本研究首次揭示大学生群体粪便中微塑料(MPs)/纳米塑料(NPs)的暴露特征及其与肠道菌群失调的关联。通过拉曼光谱(Raman)、微傅里叶红外光谱(micro-FTIR)和16S rRNA测序技术，发现粪便中普遍存在PET材质(83.42%)和纤维形态(85.95%)的MPs(170.86-269.33颗粒/100g)，NPs(<1 μm)占比仅0.14%。高频食用塑料包装食品(≥3次/周)与MPs浓度显著正相关(r=0.434, P=0.034)，并导致Megasphaera菌属富集和丁酸产生菌Butyricicoccus减少(P<0.05)，为食品包装塑料监管提供重要依据。

　　

Highlight

这项研究首次提供了人类暴露于纳米塑料(NPs)导致肠道菌群失调的直接证据，揭示了不同浓度和尺寸的微塑料(MPs)与肠道微生物变化的关联，强调食品塑料包装是青年群体的关键暴露源。该成果填补了体外NPs毒性与真实人类健康影响之间的关键空白，呼吁针对外卖系统的一次性塑料包装实施更严格监管。

结果

在所有24名参与者的粪便样本中均检出MPs，浓度范围170.86-269.33颗粒/100g，主要成分为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET, 83.42%)和纤维形态(85.95%)，而NPs(<1 μm)仅占0.14%。高频食用塑料包装食品(≥3次/周)与粪便MPs浓度呈显著正相关(r=0.434, P=0.034)。

肠道菌群分析显示，虽然β多样性无显著变化，但暴露分层分析揭示了具有潜在代谢意义的分类学改变：高浓度组显著富集Megasphaera和Shewanella菌属，同时消耗Romboutsia(P<0.05)；NPs阴性组个体表现出更高的变形菌门(Proteobacteria)和脱硫杆菌门(Desulfobacterota)(P<0.05)，以及更高的Desulfovibrio、[Eubacterium]_eligens_group和Negativibacillus，但丁酸产生菌Butyricicoccus显著低于NPs阳性组(P<0.05)。

讨论

MPs作为普遍存在的环境污染物，通过多种途径暴露于人体。本研究首次将NPs暴露与人类肠道菌群特异性改变相关联，发现NPs暴露会显著降低具有抗炎作用的丁酸产生菌丰度。值得注意的是，NPs阴性组中脱硫弧菌科(Desulfovibrionaceae)的富集可能加剧肠道炎症反应，这种微生物特征与炎症性肠病(IBD)患者相似。

结论

该研究为大学生群体中MPs/NPs暴露与肠道菌群失调的关联提供了关键人类证据。粪便分析证实普遍存在PET主导的MPs污染(170.86-269.33颗粒/100g)，NPs(<1 μm)占比极低(0.14%)。饮食调查显示塑料包装食品是主要暴露源，高频消费(≥3次/周)与MPs浓度显著相关。菌群分析揭示NPs暴露会导致丁酸产生菌减少和潜在致病菌增加，这种变化可能通过"肠-脑轴"影响神经行为发育，凸显了对青年群体塑料暴露干预的紧迫性。