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李晓晨团队在微塑料的生态风险研究中取得进展
im体育: 2021-09-15
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202193日,Journal of Water Process Engineering JCR分区1区,IF 5.485)杂志在线发表了山东农业大学李晓晨团队题为“Comparative toxic effects of microplastics and nanoplastics on Chlamydomonas reinhardtii: Growth inhibition, oxidative stress, and cell morphology”的研究论文。该研究以热点环境污染物—微塑料为研究对象,对比研究了微米级和纳米级微塑料的生态风险。im体育硕士生闫振徐丽梅老师为该论文的共同第一作者,李晓晨教授为通讯作者。该研究在国家自然科学基金项目资助下完成。

全球塑料制品年产量从上世纪50年代150万吨增长至20183.59亿吨。由于塑料的难生物降解性以及微塑料(MPs< 5mm)难去除、低回收效率导致环境中MPs丰度持续增加,塑料垃圾已经成为全球面临极具挑战性的环境污染物之一。MPs在水环境中经风吹日晒及水流剪切力作用下,能不断碎片化成更小的纳米塑料(NPs; < 100 nm)。然而MPsNPs的生态风险有待进一步认识。

基于此,研究人员以淡水环境中广泛分布的莱茵衣藻(C. reinhardtii)作为模型生物,以聚苯乙烯(PS)作为研究对象,调查了PS-MPs100 μm)和PS-NPs100 nm)与微藻的交互作用和生态风险差异。研究发现PS-MPs100 μm)和PS-NPs100 nm)对微藻均具有毒性;而小尺寸的PS-NPs的毒性更高,其生长抑制、胞内光合色素含量、叶绿素自发荧光强度降低程度更高;并揭示了PS-NPs导致了更严重的细胞膜通透性损伤,进而加速了NPs内化造成严重细胞结构损伤;然而,PS-MPsPS-NPs促使藻细胞内积累了更高的活性氧ROS物质,原因是MPs作为藻类的载体,而NPs内化进入藻细胞诱导了胞内抗氧化酶(SODCAT)活性提高以及自噬泡的生理防御机制。该研究结果有助于我们提高对水环境中微(纳)米塑料的毒性认识,也为淡水环境中微塑料风险评估提供数据支撑及理论参考。

微(纳)米塑料对藻细胞膜通透性的影响

微(纳)米塑料与藻类的交互和细胞结构的影响


原文链接:https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2021.102291

 

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