2025年5月1日，我校周顺桂教授团队在国际高水平期刊 Environmental Science and Technology（《环境科学与技术》）在线发表了题为“Free Radicals on Aging Microplastics Regulated the Prevalence of Antibiotic Resistance Genes in the Aquatic Environment: New Insight into the Effect of Microplastics on the Spreading of Biofilm Resistomes”（老化微塑料上的自由基对水环境中抗生素抗性基因传播的调控——微塑料对生物膜抗性组传播影响的新见解）的研究论文。该论文发现，老化微塑料（A-MPs）在天然河流中能显著抑制抗生素抗性基因（ARGs）的传播，A-MPs 上大量产生的羟基自由基（•OH）在抑制 ARGs 的传播中起到了关键作用。
该研究中，分析测试中心光谱波谱分室利用傅里叶变换显微红外光谱仪鉴定了 N-MPs 与 A-MPs ，为其提供了有力支撑。
抗生素的大量使用促使抗生素抗性细菌和抗性基因（ARGs）不断扩散，对人类健康和疾病治疗构成严重威胁。微塑料（MPs）因常与抗生素抗性细菌和基因共存，被视为抗生素抗性传播的“热点”。MPs 在环境中易老化，老化过程会产生自由基，但此前老化微塑料（A-MPs）上的自由基对ARGs传播的影响却鲜为人知。了解这一影响，对认识环境中ARGs传播机制、评估MPs环境风险至关重要，能为防控抗生素抗性扩散提供科学依据。
本研究表明，A-MPs 在天然河流中能显著抑制 ARGs 的传播。虽然 ARGs 和移动遗传元件（MGEs）在 A-MPs上有效富集，但在30天的传播过程中，A-MPs上以及受纳水中 ARGs 和MGEs 的相对丰度下降了约21.4% - 42.3%。进一步研究发现，A-MPs 上持续产生羟基自由基（•OH），最大值达0.2 μmol/g。重要的是，清除 •OH 会使 A-MPs 上和受纳水中 ARGs 和 MGEs 的相对丰度提高1.4 - 29.1倍，这表明 •OH 在抑制 ARGs 传播中起着关键作用。微生物分析显示，•OH 抑制了表面生物膜中潜在的抗生素抗性细菌，如假单胞菌和不动杆菌（分别减少68.8%和89.3%）。
这些结果表明，A-MPs 上大量产生的 •OH 极大地减少了 ARGs 的垂直和水平基因转移。本研究为自然系统中微塑料介导的 ARGs 传播提供了新的见解。
Nicolet iN10 MX 显微红外光谱仪采用一体化设计，使用机载光谱仪即可对小至10微米的样品进行分析。配置标准的 DTGS 室温检测器，无需使用液氮，即可分析小至50微米的样品。在配合 MCT - A 检测器使用时，其超快速成像功能可于每秒收集10个光谱，即使不使用成像检测器，也可以覆盖更多区域。
福建农林大学分析测试中心光谱波谱分室配备完备的显微红外光谱设施，广泛服务于显微光谱学、材料鉴定、包装和层压材料、涂层、API 混合物和分布图、污染物鉴定、故障分析等应用领域。
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福建农林大学分析测试中心
2025年11月6日
引用：
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.4c12699
福建农林大学推文：https://mp.weixin.qq.com/s/y3HNsFuSgtKhaDKlUpgYQw
