微塑料正在悄然制造抗生素无法消灭的超级细菌

科学家们震惊地发现，微塑料不仅污染环境，还可能助长耐药细菌的增加。波士顿大学的研究人员发现，接触塑料颗粒的细菌对抗生素的抵抗力更强，这引发了严重的公共卫生问题。这种影响在难民社区可能尤其严重，因为那里塑料垃圾堆积，感染很容易传播。随着微塑料继续渗入我们的水、食物和空气，它们可能以我们意想不到的方式默默地增强超级细菌的力量。

微塑料（塑料垃圾的微小碎片）无处不在。它们进入食物链、在海洋中积累、飘过云层、落在山顶，甚至以惊人的速度进入人体。科学家们正在紧急努力了解这种广泛污染的隐性后果。

一个令人惊讶和不安的发现：微塑料可能导致抗生素耐药性。

波士顿大学的研究人员发现，接触微塑料的细菌对多种常用于治疗感染的抗生素产生了耐药性。这引起了居住在拥挤、服务不足地区（如难民定居点）的人们的特别担忧，因为这些地区的塑料垃圾堆积如山，细菌感染更容易传播。这项研究于 3 月 11 日发表在《应用与环境微生物学》上，强调了日益严重的公共卫生风险。

波士顿大学工程学院生物医学工程教授、研究抗生素耐药性以及难民和移民健康的穆罕默德·扎曼 (Muhammad Zaman) 表示：“我们周围到处都是微塑料，在卫生条件有限的贫困地区尤其如此，这是这一观察结果的一大亮点。人们当然担心，这可能会给弱势群体带来更高的风险，这更凸显了我们需要提高警惕，更深入地了解（微塑料和细菌）的相互作用。”

据估计，每年有495 万人死于抗生素耐药性感染。细菌对抗生素产生耐药性的原因有很多，包括药物滥用和过度用药，但加剧耐药性的一个重要因素是微环境——微生物的直接周围环境——细菌和病毒在这里复制。在波士顿大学的 Zaman 实验室，研究人员严格测试了一种常见细菌大肠杆菌 (E. coli)对密闭环境中的微塑料有何反应。

“塑料为细菌提供了一个附着和定殖的表面，”波士顿大学材料科学与工程专业博士候选人、这项研究的主要作者 Neila Gross (ENG'27) 说道。一旦附着在任何表面，细菌就会形成一层生物膜——一种粘性物质，就像一个盾牌，保护细菌免受入侵者的侵害，并将它们牢牢地附着在细菌上。尽管细菌可以在任何表面上生长生物膜，但 Gross 观察到，微塑料对细菌生物膜的增压作用非常大，以至于当将抗生素添加到混合物中时，药物无法穿透盾牌。

“我们发现，与玻璃等其他表面相比，微塑料上的生物膜更坚固、更厚，就像一栋有大量隔热材料的房子，”格罗斯说。“这令人震惊。”与其他材料相比，微塑料的抗生素耐药率非常高，因此她进行了多次实验，测试了不同抗生素组合和塑料材料类型。每次的结果都保持一致。

“我们证明，塑料的存在不仅仅是为细菌提供了粘附的表面，它们实际上还导致了耐药菌的产生，”扎曼说。他是波士顿大学被迫流离失所者研究中心的主任，该中心的使命是改善世界各地流离失所者的生活。过去的研究发现，由于生活在过度拥挤的营地中，接受医疗保健的障碍加大，难民、寻求庇护者和被迫流离失所者感染耐药性感染的风险更高。

“从历史上看，人们将抗生素耐药性与患者行为联系起来，例如不按规定服用抗生素。但人们并没有做任何事来被迫生活在特定的环境中，事实上，他们更容易受到耐药性感染，”扎曼说。这就是为什么耐药性超级细菌的环境和社会原因不容忽视的原因，他说。截至 2024 年，全球估计有 1.22 亿流离失所者。扎曼认为，微塑料的流行可能会给为难民服务的本已资金不足、研究不足的卫生系统增加另一个风险因素。

格罗斯和扎曼表示，他们研究的下一步是弄清楚他们在实验室中的发现是否适用于外部世界。他们希望与海外研究伙伴一起开展研究，观察难民营中与微塑料相关的抗生素耐药性细菌和病毒。他们还旨在找出让细菌如此牢固地抓住塑料的确切机制。

“塑料的适应性很强，”格罗斯说，它们的分子组成可以帮助细菌繁殖——但目前还不清楚这是如何发生的。她说，一种理论是塑料排斥水和其他液体，这使得细菌很容易附着在塑料上。但随着时间的推移，塑料开始吸收水分。这意味着微塑料有可能在抗生素到达目标细菌之前就吸收了它们。他们还发现，即使将微塑料从方程式中去除，它们曾经寄居的细菌仍然能够形成更坚固的生物膜。

“这些问题往往从政治、国际关系或移民的角度来看待，所有这些都很重要，但经常缺少的是基础科学，”扎曼说。“我们希望这篇论文能让更多的科学家、工程师和研究人员思考这些问题。”

编译自/ScitechDaily

DOI: 10.1128/aem.02282-24