纳米塑料粘附在有毒细菌上，形成致命的组合

我们都充斥着塑料碎片，其中许多最小的颗粒尺寸从微米到一纳米不等。

这些微小的 '纳米塑料“在很大程度上仍然未知，但它们的无限小尺寸和丰富的环境使这些合成碎片成为潜在的巨大威胁——而不仅仅是对人类。事实上，甚至不仅适用于像我们这样细胞复杂的生物体。

根据一项新的研究，纳米塑料似乎也会对致病性大肠杆菌细菌。

从“我的敌人的敌人就是我的朋友”的意义上说，这听起来可能很有帮助，但研究表明，事情并没有那么简单。

纳米塑料对大肠杆菌，尽管它们确实影响了细菌的其他特征，例如生物膜的发育和整体生长。也许对我们来说最重要的是，接触纳米塑料显然会促使大肠杆菌变得更毒。

伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校食品科学与人类营养系的分子微生物学家、资深作者 Pratik Banerjee 说，这项研究为这种动态提供了新的一瞥。

“其他研究已经评估了纳米塑料和细菌的相互作用，但到目前为止，我们的研究是第一个研究微塑料和纳米塑料对人类病原菌影响的研究，”Banerjee说.

研究人员专注于大肠杆菌O157：H7 – 一种臭名昭著的病原体，通常与食物中毒的爆发有关，它由聚苯乙烯制成纳米塑料，聚苯乙烯是一种合成聚合物，也是使用最广泛的塑料类型之一。

他们发现，表面带正电的纳米塑料更有可能在这种情况下引起生理压力大肠杆菌血清型，促使防御性反应。受压的细菌会产生额外的类似志贺的毒素，这是它们特有的致病化学物质。

由于细菌的表面负电荷，研究人员怀疑大肠杆菌可能会受到带正电的纳米塑料的伤害。他们通过在粒子上施加正电荷、中性电荷或负电荷来测试这一点，然后再将它们引入大肠杆菌.

“我们从表面装药开始。塑料具有强大的吸附化学物质的能力。每种化学物质对表面电荷的影响不同，具体取决于吸附的化学物质量和塑料的种类，“Banerjee说.

“在这篇论文中，我们没有研究化学物质本身的影响——这是我们的下一项研究——但这是了解塑料表面电荷如何影响致病性的第一步大肠杆菌回应，“他增加.

研究发现，除了产生更多的毒素外，自由游泳的细菌在暴露于带正电荷的纳米塑料时繁殖速度较慢，而当首次暴露于带电塑料时，集体形成生物膜的速度较慢。

聚集到生物膜中可以为细菌提供独特的好处，包括形成保护性的细胞外涂层。虽然以前的研究已经探讨了纳米塑料对自由游泳细菌的影响，但对纳米塑料如何影响生物膜知之甚少。

鉴于生物膜在现实世界条件下的重要性，这项新研究的作者希望了解纳米塑料如何影响大肠杆菌在此状态下。他们通过给细菌一个定植表面，等待一两周形成生物膜，然后添加带电的纳米塑料来做到这一点。

即使在生物膜中，当暴露于带正电的纳米塑料时，细菌仍然会受到压力，并且它们仍然会产生额外的志贺样毒素。此外，带正电或带负电的条件会影响毒力基因的变化。

“生物膜是一种非常强大的细菌结构，很难根除。它们在医疗行业是一个大问题，会在导管或植入物等嵌件上形成，在食品行业中形成，“Banerjee说.

“我们的目标之一是看看当这种通常通过食物传播的人类病原体从生物膜的有利位置遇到这些纳米塑料时会发生什么，”他说.

毋庸置疑，毒力增加对于一种已经导致广泛食源性疾病的病原体来说是一个不祥的迹象。

研究人员表示，需要更多的研究来建立在这些发现的基础上，并帮助阐明纳米塑料污染的不同影响方式大肠杆菌以及其他病原菌。

该研究发表在纳米生物技术杂志.

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