《Microchemical Journal》：Characterization of microplastics in human seminal fluid by absorption-reflection infrared spectrometry
编辑推荐：
• 微塑料（MPs）对人体健康具有潜在影响。
• 吸收-反射红外光谱法（absorption-reflection infrared spectrometry）是一种用于表征微塑料（MPs）的技术。
• 可识别聚合物类型、形貌、形状和粒径。
• 利用红外光谱法
• 微塑料（MPs）对人体健康具有潜在影响。
• 吸收-反射红外光谱法（absorption-reflection infrared spectrometry）是一种用于表征微塑料（MPs）的技术。
• 可识别聚合物类型、形貌、形状和粒径。
• 利用红外光谱法（infrared spectroscopy）检测并表征人精液中的微塑料（MPs）。
• 生活方式习惯、精液质量参数与微塑料（MPs）检出情况之间的相关性。
研究背景与问题：男性生育力下降受年龄、肥胖、饮食及环境污染物暴露等多因素影响。近几十年来，不同地区精液质量下降与塑料生产及广泛使用增加在时间上同步，使塑料及其降解产物对生殖健康的影响受到关注。塑料在环境降解过程中形成微塑料（MPs，microplastics，粒径小于5 mm的聚合物颗粒），已在海洋生态系统、大气颗粒、土壤及食物链中检出，并最终进入人体。MPs可经摄入、吸入和皮肤接触进入人体，穿过生物屏障并蓄积于多种器官和组织，可能引起炎症反应、组织通透性增加、代谢改变以及免疫介导或神经退行性疾病。人体血液、粪便、尿液和母乳中已报道MPs，且MPs可经血流到达生殖系统，已在睾丸、胎盘、卵泡液和精液中检出，精液中多数颗粒粒径为20–100 μm。已有研究采用热裂解-气相色谱-质谱联用（Py-GC-MS）、拉曼光谱、红外显微镜和扫描电子显微镜（SEM）等检测人精液MPs，但复杂生物基质中快速、全面、颗粒水平的表征仍存在挑战。基于此，研究人员采用吸收-反射红外光谱（absorption-reflection infrared spectrometry）评估人精液中MPs的存在及特征，并分析供者生活方式、身体状况、精液质量参数与MPs数量之间的潜在关联；该研究为未来评估MPs对男性生殖健康的潜在风险提供证据。
研究人员开展的研究及结论、意义：研究分析29份来自不同男性的精液样本，所有参与者提供书面知情同意并完成工作条件、居住环境、消费习惯和卫生习惯问卷；精液参数按世界卫生组织（WHO，World Health Organization）人精液实验室检测手册分析。研究经University of Murcia伦理委员会批准（M10/2025/037）。结果显示，29份样本中55.2%至少含1种塑料颗粒，44.8%未检出MPs；共检出29个塑料颗粒，仅占全部检出颗粒的8.0%，提示精液中MPs负荷很低。共鉴定8种MPs，以聚四氟乙烯（PTFE，polytetrafluoroethylene）、聚苯乙烯（PS，polystyrene）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET，polyethylene terephthalate）最常见且丰度最高。粒径以50–70 μm为主，圆形颗粒占优。统计分析显示MPs与部分生活方式变量相关，尤其罐头食品消费和沐浴露使用频率，但未发现与精液特征或供者身体状况相关。研究意义在于建立了适用于少量生物样本、分析时间短且试剂成本较低的MPs表征流程，可同时识别非塑料颗粒，为人精液MPs暴露评估及男性生殖健康风险研究提供依据。
关键技术方法（不超过250字）：研究人员采用29份来自不同男性的精液样本，经University of Murcia伦理委员会批准（M10/2025/037）。样本以10% KOH碱性消化（40 °C、48 h），经25 μm金属滤膜过滤，乙醇洗脱，60 °C过夜干燥，超纯水复溶后滴于反射载片蒸发。采用激光直接红外光谱（LDIR，laser direct infrared spectroscopy）全样本扫描，基于量子级联激光（QCL，quantum cascade laser）在975–1800 cm
?1范围、1 cm
?1分辨率获取颗粒光谱，并与光谱库比对，采用>85%匹配阈值，分析粒径范围50–600 μm。设置程序空白并扣除污染，监测实验室空气质量；采用置换多因素方差分析（PERMANOVA，permutation analysis of variance）和Spearman相关进行统计。
研究结果：
3.1 样本处理优化（Optimization of sample treatment）：研究人员比较酶消化、酸消化和碱消化。酶消化提取液不够洁净；酸消化和碱消化视觉上均完全消化，但LDIR显示碱消化样本中MPs为8 ± 1.2个，高于酸消化的5 ± 0.8个，故选择KOH碱消化。以125 μm聚乙烯（PE，polyethylene）标准颗粒评估消化影响，加标样本平均粒径133 ± 63 μm，直接悬浮标准92 ± 43 μm，ANOVA显示无显著差异（p = 0.0973），回收率为86.5%。
3.2 精液样本中的颗粒鉴定（Particle identification in seminal fluid samples）：LDIR鉴定显示非塑料颗粒占92%，MPs占8%。非塑料颗粒主要为几丁质（chitin，36.4%）、碳酸盐（carbonate，22.2%）、天然来源聚酰胺（PA，polyamide，18.6%）、纤维素类（cellulosic materials，13.7%）和橡胶（rubber，1.1%）。29份样本中55.2%含至少1种塑料颗粒，44.8%无MPs；共检出29个塑料颗粒。8种MPs中，PTFE出现频率最高（31.0%），其次为PS（13.8%）和PET（10.3%），PA为6.9%，聚丙烯（PP，polypropylene）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS，acrylonitrile butadiene styrene）、PE和聚氨酯（PU，polyurethane）各为3.4%；相对丰度以PTFE（52%）、PS（17%）和PET（10%）最高。原文讨论认为，这些聚合物在日常用品和工业产品中广泛使用，可能解释其在人体中的出现，但其实际来源仍需进一步分析。
3.3 微塑料颗粒的尺寸和形状（Size and shape of MP particles）：检出塑料颗粒直径为50–150 μm，48.3%位于50–70 μm。研究将检测下限设为50 μm以减少分析时间和非塑料颗粒干扰，因此不能排除<50 μm颗粒的存在，且该阈值限制与既往不同粒径范围研究的直接比较。形状按长宽比、圆度和强度分类，圆形颗粒在58.8%的样本中占优，其次为不规则碎片和纤维；除PET外，多数聚合物以圆形颗粒为主。原文指出，圆形形态可能有利于颗粒在血液和淋巴中循环、促进内吞和系统分布，而不规则颗粒更易被物理屏障滞留；但检出颗粒数量有限，不能对生理意义得出确定结论。
3.4 统计学研究（Statistical study）：由于数据不服从正态分布（Shapiro-Wilk检验p < 0.05），采用Spearman相关分析。结果显示，精液质量参数及供者年龄、身高、体重与MPs数量均无显著相关，相关系数较低；年龄呈弱正趋势，但不足以支持一致关联。PERMANOVA显示，饮食和卫生习惯与MPs含量存在显著差异：食用罐头与不食用罐头（p = 0.0328）、每周罐头消费量（p = 0.0092）、每周午餐盒使用频率（p = 0.0460）以及沐浴露使用频率（p = 0.0314）。原文讨论认为，这些结果与既往关于生活方式习惯与精液MPs关联的报道一致，提示某些可改变的生活方式因素可能与精液中MPs存在相关。
讨论总结：本研究在精液中检出的MPs数量很少，仅占全部颗粒的8%，处于文献报道的较低范围，提示精液MPs负荷很低。组成上以PTFE、PS和PET最常见且丰度最高，这些聚合物广泛存在于日常产品中，可能解释其在人体中的出现。粒径以50–70 μm为主，圆形颗粒占优；圆形颗粒可能有利于在生物体液中移动，但颗粒数量有限，无法对生理意义作出确定结论。统计分析仅发现罐头食品消费和沐浴露使用频率等生活方式变量与MPs相关，未发现与精液特征或供者身体状况相关。鉴于文献变异及地理和行为因素的可能影响，仍需更大且更多样人群的研究，以更准确表征暴露来源及这些污染物在男性生殖系统中的动态。
研究结论翻译：本研究利用吸收-反射红外光谱法在分析的精液样本中鉴定出极少量微塑料，仅占检出颗粒总数的8%。这些数值处于文献报道范围的较低端，提示精液中微塑料负荷很低。在组成方面，鉴定出8种微塑料，其中PTFE、PS和PET最常见且丰度最高。这些聚合物广泛存在于日常用品中，可能解释其在人体中的出现。在尺寸方面，大多数颗粒直径为50–70 μm，48.3%落在此范围。这种相对窄的分布表明所分析尺寸区间低端颗粒占优势。50 μm尺寸在将本研究结果与测量不同粒径范围的既往研究比较时构成限制。在形态方面，圆形颗粒明显占优，其次为不规则碎片。圆形颗粒的流行可能有利于其在生物体液中的移动；然而，检出的颗粒数量有限，无法对生理意义得出确定结论。统计分析显示与某些生活方式相关变量存在关联，尤其是罐头食品消费和沐浴露使用频率，未发现与精液特征或供者身体状况相关的证据。然而，鉴于文献描述的变异性和地理及行为因素的可能影响，仍需纳入更大且更多样人群的研究，以更准确地表征暴露来源及这些污染物在男性生殖系统中的动态。
