近日，环境研究院刘建教授团队与香港理工大学金灵助理教授联合多家国内外科研单位构建了全球塑料际微生物图谱，揭示了塑料表面通过选择性装配特有微生物群落而产生的生态安全和人类健康风险。相关发现以Ecology and risks of the global plastisphere as a newly expanding microbial habitat为题目发表于Cell旗下综合性期刊The Innovation(影响因子32.1)。

塑料污染是全球重大环境问题之一。作为人类世的标志和典型的人造表面，塑料为微生物提供了一个新生态位——塑料际。揭示这个由塑料作为基质的人造生态系统中微生物群落的独特性并阐明其生态健康效应有助于全面评估塑料污染风险并制定应对策略、了解人类活动对地球生态系统的影响及其反馈、拓展对特殊生境中微生物生态模式的认知，对实现人类与环境的可持续发展具有重要意义。

研究发现塑料际选择性富集微生物形成了结构显著异于自然生境的微生物群落。微生物的共存模式在塑料际中被重新塑造，大量未发生在自然生境中的微生物关联在塑料际中产生。塑料际微环境驯化出具有高有机化合物代谢潜力的微生物群落，可能会加速生态系统中有机质的周转。参与氮循环的微生物丰度在塑料际中被显著改变，特别是淡水生态系统的塑料际中富集了参与反硝化过程的菌群，这可能会增加亚硝酸盐（对水生生物有毒害作用）和氧化亚氮（温室气体）的释放。植物、动物和人类致病菌均在塑料际中被显著富集，多种在相应自然环境中未被检测到致病菌出现在塑料际中，说明塑料际是一个可携带致病菌进行远距离、跨生态系统传输的有害微生物储库。

塑料际中富集植物、动物和人类致病菌威胁同一健康

塑料作为人类工业文明的产物与代表，塑料表面作为典型的人造表面，本研究结果有助于了解人类活动导致的全球人造表面激增而造成的地球健康风险。本研究呼吁将塑料污染的微生物风险纳入其风险评估框架，综合考虑塑料的物理、化学和生物作用在不同环境中产生的差异化生态效应从而确定优先管控区域。本研究发现塑料际微环境驯化出高有机化合物代谢潜力的微生物群落，未来有望通过在塑料际中富集和筛选相关菌群研发塑料的微生物降解技术和产品，为全球塑料污染提供解决方案。

山东大学环境研究院刘建教授团队2023年毕业的李长超博士为论文第一作者，刘建教授为此论文共同通讯作者。其他合作作者包括香港理工大学金灵助理教授（共同通讯作者）、山东大学环境研究院张超助理研究员、香港理工大学李向东讲座教授、香港理工大学梁杏媚教授、麦考瑞大学Michael Gillings教授、中科院城市环境研究所陈青林研究员、中科院城市环境研究所朱冬研究员、中国农业大学汪杰副教授等。本研究得到中科院战略先导项目、国家自然科学基金、海洋污染国家重点实验室协作研究基金等项目的联合资助。

原文链接：https://www.cell.com/the-innovation/fulltext/S2666-6758(23)00171-6

DOI:https://doi.org/10.1016/j.xinn.2023.100543

引用格式：Li C, Gillings M, Zhang C, et al. 2024. Ecology and risks of the global plastisphere as a newly expanding microbial habitat.The Innovation,5(1):100543.