研究發現水中的微塑料可以形成生物分子塗層 並「潛入」活細胞中

目前微塑料已開始出現在各種地方，從珠穆朗瑪峰到南極的海冰，再到人體的器官和組織。為了更好地了解這些細小的塑料碎片是如何被水生環境中的生物體吸收的，科學家們進行了一項研究，顯示了生物分子塗層是如何充當「特洛伊木馬」，將它們潛入活細胞的。

研究人員開始關注微塑料汙染到底有多廣泛，以及它如何影響生物體。這些微小的塑料碎片大小不到5毫米，因此很難在環境中追蹤，不過最近的研究已經在海龜、鱸魚和甲殼類動物中發現了它們。一項對日本鱂魚的研究表明，微塑料如何導致動脈瘤，以及生殖系統的變化。

來自德國拜羅伊特大學的一個科學家團隊開始探索微塑料如何在海洋環境中一段時間後進入生物體，而海洋環境是大量塑料垃圾的最終歸宿。該團隊使用了尺寸在三微米左右的微塑料，他們說這些微塑料與環境中經常發現的微塑料相似，並擬定了幾個實驗來研究它們的行為。一些顆粒被放在人工池塘的淡水中，而另一些則被放在水族館的鹽水中。兩周內，兩組微塑料顆粒都形成了由生物分子組成的塗層。

「光譜檢查表明，這些生物分子是碳水化合物、胺基酸、核酸和蛋白質，」該研究的第一作者Anja Ramsperger解釋說。「我們說的是自然環境中微塑料顆粒上形成的『生態電暈』。」

從這裡開始，研究小組想研究活細胞是否內化了這些塗覆的顆粒，或者它們是否只是簡單地粘在細胞的外面。他們通過染色細胞的關鍵成分，即所謂的肌動蛋白絲，然後在顯微鏡下研究它們，內化的顆粒確實顯示為黑洞。

「肌動蛋白絲的螢光標記使我們能夠看到到底哪些顆粒被細胞內化了。」拜羅伊特大學生物物理學教授Holger Kress博士表示。「基於光譜方法，我們驗證了這些顆粒確實是微塑料--或者更準確地說：聚苯乙烯顆粒--而不是意外的雜質。」

作為實驗的一部分，該團隊使用了一組微塑料顆粒的對照組，而是在超純水中培養，這並沒有形成生物分子的塗層。這些顆粒偶爾會被活細胞吸收，但頻率遠遠低於在不純水中孵化的顆粒。

「我們的研究支持這樣的假設，即暴露在自然環境中的微塑料--因此被生物分子塗層--不僅在與食物一起攝取時通過消化道，而且還可能被納入組織，」拜羅伊特大學的Christian Laforsch博士說。「生物分子的塗層可能作為一種特洛伊木馬，使塑料內化到活細胞中。顆粒在這裡能造成的確切損害還沒有得到充分的研究。此外，在很大程度上還不清楚微塑料的哪些特性實際上是造成任何負面效應的原因。」

關於塑料汙染的巨大未知數就在於此。雖然如上所述，已有研究開始探討其對魚類等生物體的影響，但對人類健康的影響還有待適當探討。世界衛生組織在發現93%的瓶裝水中含有塑料顆粒後，於2018年啟動了一項健康審查，其他研究團體也將關注點轉向塑料汙染的健康結果，因此這是一個越來越活躍的科學探索領域。

該研究發表在《科學進展》雜誌上。