北京大学环境学院孙卫玲课题组揭示微/纳塑料和阿奇霉素单一和复合污染条件下对蓝藻光合固碳的影响
2024/04/12
1055塑料污染和抗生素污染遍布全球水环境，严重威胁着水生生态系统的健康。微/纳塑料与抗生素广泛共存于水环境中，从而对水生生物产生复合毒性效应。蓝藻是水生生态系统重要的初级生产者，对全球碳氧通量具有重要的调节作用。因此，探明微/纳塑料与抗生素对蓝藻的复合毒性效应具有重要生态意义。
基于此，北京大学环境科学与工程学院孙卫玲教授课题组探讨了聚苯乙烯微/纳塑料（0.05~50μm）与阿奇霉素对蓝藻Synechocystis sp. PCC 6803的毒性机制。该工作重点关注了微/纳塑料与阿奇霉素对蓝藻光合固碳的影响，并从蛋白水平揭示了不同粒径微/纳塑料与阿奇霉素单一和复合污染的毒性机制。研究成果以“Single and combined exposure to micro (nano) plastics and azithromycin disturbing the photosynthetic carbon fixation of Synechocystis sp.”为题发表在Environmental Science-Nano上，并被选为封面文章。
封面截图
该工作发现了微/纳塑料与阿奇霉素之间随塑料粒径增大而降低的拮抗毒性效应，揭示了纳米塑料主要通过损伤细胞膜的完整性对藻细胞造成不利影响，而微塑料则主要通过遮光效应影响藻类的光合固碳。微塑料在单一以及与阿奇霉素复合污染条件下均表现出比纳米塑料更强的对蓝藻光合固碳的抑制作用，主要表现在藻细胞的光合效率和电子传递速率降低，以及固碳酶失活、光合相关蛋白和二氧化碳同化相关蛋白下调。阿奇霉素对蓝藻是一种高风险污染物（EC50=3.9μg/L），其在EC20浓度（1μg/L）下对集胞藻的光合固碳没有明显的干扰，但是其与微/纳塑料共存时进一步加剧了微/纳塑料对集胞藻光合固碳的抑制作用。
2020级博士生游秀琪为该文第一作者，孙卫玲为通讯作者。该研究工作受到国家自然科学基金（51925901和51879001）资助。
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