近日，中國水產(chǎn)科學(xué)研究院珠江水產(chǎn)研究所淡水池塘養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境調(diào)控創(chuàng)新團隊在養(yǎng)殖環(huán)境調(diào)控牛蛙蝌蚪腸道健康方面取得重要進展，相關(guān)研究論文“Enhanced gut damage and microbial imbalance in bullfrog tadpoles （Lithobates catesbeiana） exposed to polystyrene microplastics under high-temperature conditions”發(fā)表在《Environmental Pollution》（JCR一區(qū)，IF2024=7.6），碩士研究生王志龍為第一作者，龔?fù)麑氀芯繂T和夏耘特聘副研究員為論文共同通訊作者。該研究得到國家重點研發(fā)計劃（2023YFD2400501）、中國水產(chǎn)科學(xué)研究院基本科研業(yè)務(wù)費（No.2023TD62）、廣東省重點領(lǐng)域研發(fā)計劃（2023B0202040001）等項目資助。
微塑料污染已成為全球性環(huán)境問題，而氣候變暖可能進一步放大其生態(tài)風(fēng)險。牛蛙（Lithobates catesbeiana）蝌蚪因其對環(huán)境變化高度敏感，是評估環(huán)境污染物影響的理想生物模型。本研究采用組織學(xué)分析、多種生物標(biāo)志物檢測和微生物組學(xué)方法，系統(tǒng)評估不同溫度條件下，聚苯乙烯微塑料（PS-MPs）對牛蛙蝌蚪的毒性效應(yīng)。實驗設(shè)置25℃和32℃兩組溫度，蝌蚪分別暴露于0（對照）、100和1000 μg/L的PS-MPs中28天。
研究結(jié)果顯示，在32℃條件下，PS-MPs暴露導(dǎo)致蝌蚪腸道內(nèi)氧化應(yīng)激指標(biāo)和炎癥相關(guān)酶活性水平顯著升高。腸道組織學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，高溫與高濃度PS-MPs聯(lián)合作用會嚴(yán)重破壞腸道上皮結(jié)構(gòu)，并激活促炎因子基因表達。此外，腸道菌群分析顯示，鯨桿菌屬（Cetobacterium）的豐度隨PS-MPs濃度的增加而持續(xù)升高，與氧化應(yīng)激和炎癥指標(biāo)呈顯著正相關(guān)；在高溫條件下，PS-MPs暴露進一步導(dǎo)致微生物群落多樣性下降。研究結(jié)果表明，高溫環(huán)境加劇了PS-MPs暴露的負(fù)面影響，導(dǎo)致牛蛙蝌蚪腸組織損傷、氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)，這可能是引起腸道菌群失調(diào)的主要因素。另外，鯨桿菌屬的分布可能在抵抗污染物脅迫中扮演特殊角色。
本研究揭示了高溫環(huán)境會放大微塑料對水生生物的毒性效應(yīng)，其機制可能與氧化應(yīng)激和腸道菌群失調(diào)密切相關(guān)。鯨桿菌屬的富集現(xiàn)象為理解生物應(yīng)對復(fù)合污染的適應(yīng)性提供了新線索。研究成果不僅為微塑料生態(tài)風(fēng)險評估提供了科學(xué)依據(jù)，也為制定氣候變化背景下的環(huán)境保護策略指明了方向。
未來研究需進一步闡明溫度增強微塑料毒性的潛在機制，闡明在復(fù)合脅迫下觀察到的鯨桿菌屬富集的功能性意義，并評估不同類型微塑料的長期生態(tài)后果及影響，為其他環(huán)境污染物的生態(tài)風(fēng)險評估提供參考。
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.envpol.2025.126339
