作者：Chinta sidharthanl博士，Lily Ramsey， llm2024年11月18日

　　塑料垃圾已经成为一个主要的环境问题政府问题，将微塑料颗粒引入各种生态系统。污水处理厂处理大量的微塑料，这些微塑料可以作为微生物co的表面离子化，形成“塑料球”，可能庇护和传播潜在的有害细菌。

　　在最近发表在PLOS ONE上的一项研究中，挪威研究人员调查了污水处理厂内形成的塑料球中的微生物群落，特别关注食源性病原体的存在。

　　通过培养和分子方法检测未经处理和处理过的废水中的塑料相关生物膜，他们旨在了解塑料球在病原体传播以及相关环境中的潜在作用政府和公共卫生问题。

　　研究：与废水相关的塑料球：微生物病原体的隐藏栖息地？图片来源：Viewfoto studio/Shutterstock.com

　　塑料，由于其耐用性和低成本，在生活的各个领域都非常受欢迎，已经成为无处不在但有问题的污染物。每年有数百万吨塑料进入废物流，微塑料碎片正在成为广泛存在的污染物。

　　这些微塑料颗粒可能含有有毒化学物质，并且由于它们的小尺寸，可以逃避污水处理厂的过滤过程。因此，这些颗粒及其相关污染物在自然生态系统中持续存在，并进入生物体的组织和器官。

　　研究还发现，微塑料可以作为细菌的生物膜底物，形成塑料球，其中可能包括不动杆菌和克雷伯氏菌等有害菌株。

　　此外，塑料球通过处理过的废水或污泥将有害微生物引入土壤和水系统的可能性日益引起关注，特别是在依赖处理过的废水进行灌溉的地区。

　　在本研究中，研究人员探索了污水处理厂环境下塑料球上微生物群落的组成和多样性，旨在确定有害细菌（如食源性病原体）的存在。

　　这项研究是在挪威最大的污水处理厂进行的，该处理厂每年处理1亿到1.1亿立方米的城市污水。

　　用高密度聚乙烯（HDPE）、聚氯乙烯（PVC）和聚丙烯（PP）等常见聚合物制成的塑料样品来检测废水中生物膜的形成。

　　灭菌后，将塑料样品浸泡在污水处理厂内的两种环境中——一种含有未经处理的废水，另一种含有处理过的废水。

　　然后，研究人员分别在14天和30天后对这些表面上形成的塑料球进行取样，以捕捉生物膜发育的早期和晚期。

　　从塑料表面收集生物膜材料，使用标准提取试剂盒制备脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）分析。

　　该研究利用定量聚合酶链反应（qPCR）鉴定了大肠杆菌、单核增生李斯特菌和空肠弯曲杆菌等特定致病菌，以及腺病毒和诺如病毒等病毒。

　　来自这些样本的DNA用于扩增16S核糖体RNA (rRNA)，用于表征细菌群落，同时通过逆转录- qpcr （RT-qPCR）分析RNA是否存在病毒。

　　然后，研究人员计算了α和β多样性，以比较不同塑料类型、时间点、原始和处理过的废水类型的微生物群落。网络分析确定了这些群落中的微生物相互作用，并利用统计检验分析了环境和时间因素对细菌组成的影响。

　　利用主坐标分析和α -多样性指数来表示研究结果，也有助于突出原生和处理后废水塑料球之间微生物群落的差异。

　　该研究发现，废水塑料球承载了多种细菌和病毒群落，在未经处理的废水环境和经过处理的废水环境之间，两者都表现出显著差异。

　　在原废水塑料球中，细菌的丰富度和均匀度显著高于处理后的塑料球，这也反映了原废水中微生物生态系统的多样性。

　　污水类型和暴露时间是影响细菌多样性的主要因素。α多样性分析表明，与处理后的塑料球相比，原液中形成的塑料球中微生物群落更丰富、异质性更强，其中PP和HDPE微塑料颗粒的丰富度在不同时间点均显著增加。

　　病原菌分析结果显示，生料和处理后的废水塑料球中均检测到大肠杆菌、单核增生乳杆菌和腺病毒，而空肠梭菌均未检出。

　　研究人员意外地发现，废水中没有弯曲杆菌。尽管如此，他们还是提出，这可能是由于检测方法的灵敏度不足，或者是由于塑料圈中存在其他竞争细菌。

　　此外，潜在的机会性不动杆菌种类主导了原始废水塑料球，并且随着时间的推移丰度增加，并且从原始和处理过的废水样品中也分离到了肺炎克雷伯菌。

　　总体而言，研究结果表明，污水处理厂内的塑料球支持多种微生物群落，包括潜在的病原体。

　　研究结果强调，需要创新方法从废水中去除微塑料，需要更好的废水管理实践，以解决与塑料圈相关的病原体及其潜在的环境释放问题。