发布时间：2024-11-15来源：朱冬研究组
微塑料污染作为人类活动的标志之一，正广泛影响土壤生态系统。研究表明，微塑料不仅是土壤环境中持久存在的污染物，还在推动抗生素抗性基因（antibiotic resistance genes，ARGs）的传播方面发挥了重要作用。然而，现有研究主要集中于单一类型微塑料的影响。实际上，不同类型的微塑料会在土壤中积累，而微塑料多样性（即颜色、形状或聚合物类型的变化）是否会成为ARGs丰度增加的重要驱动因素，目前的研究仍然较少。
基于此，中国科学院城市环境研究所朱永官院士团队区域土壤环境与生物污染研究组开展了微宇宙实验，结合宏基因组学分析，系统研究了微塑料多样性对土壤抗性基因动态的影响及其潜在机制。研究发现，随着微塑料多样性的增加，土壤中ARGs的丰度显著升高。同时，表征ARGs“人类致病性”的毒力因子基因（VFGs）和“运动性”的可移动遗传元件（MGEs）丰度也显著提高。研究进一步揭示了微塑料多样性通过涉及基因（遗传多样性改变）、群落（特定微生物增加）和功能（代谢途径丰富）的微生物适应策略，驱动了ARGs在土壤中的富集，显著提升环境健康风险。此外，研究还指出，农药应用与植物多样性减少等全球变化因子进一步加剧了这一过程。
研究成果以Microplastic diversity increases the abundance of antibiotic resistance genes in soil为题，发表于著名综合性期刊Nature Communications上。中国科学院城市环境研究所朱冬研究员和中国科学院生态环境研究中心乔敏研究员为共同通讯作者，博士后王一飞为第一作者，朱永官院士指导了本项研究的开展。该研究得到了国家自然科学基金委员会、中国科学院青年创新促进会、宁波甬江人才工程项目与中国博士后创新人才计划等多项资助。
本研究为揭示微塑料多样性对土壤抗性基因的驱动机制提供了新的理论基础，同时强调了在污染治理和政策制定中将微塑料多样性纳入考量的重要性。这一发现不仅拓展了对微塑料污染生态影响的理解，还为应对抗生素耐药性传播提出了创新性的科学依据。
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微塑料多样性增加驱动土壤抗生素耐药性富集的概念性描述
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