日前，中國水產(chǎn)科學研究院黃海水產(chǎn)研究所海洋藻類種質(zhì)創(chuàng)制與利用創(chuàng)新團隊在納米塑料生態(tài)毒理方面取得了新的研究進展，相關(guān)成果發(fā)表在環(huán)境領(lǐng)域知名期刊Environmental Sicence & Technology上。

當前，納米塑料對整個海洋生態(tài)系統(tǒng)的危害已引發(fā)廣泛關(guān)注，而目前大多數(shù)研究均集中在高濃度納米塑料對藻類的生理和分子毒理機制的影響，而忽略了環(huán)境相關(guān)濃度對赤潮爆發(fā)的影響。為了研究海區(qū)環(huán)境相關(guān)濃度的納米塑料對全球棕囊藻爆發(fā)的影響，研究團隊自行設(shè)計了室內(nèi)和海區(qū)培養(yǎng)裝置，探討了不同濃度的納米塑料處理對球形棕囊藻的生物量、囊體細胞數(shù)、光合作用和多糖含量等生理參數(shù)的影響。

實驗室培養(yǎng)和原位海區(qū)實驗都發(fā)現(xiàn)，納米塑料處理可以提升球形棕囊藻光合作用，從而增加球形棕囊藻生物量，并且促進球形棕囊藻囊體的形成。球形棕囊藻囊體細胞的增加與多糖的合成和分泌直接相關(guān)。結(jié)合實驗室培養(yǎng)和海域原位實驗的結(jié)果，團隊構(gòu)建了納米塑料含量與球形棕囊藻囊體細胞數(shù)之間的關(guān)系。根據(jù)已發(fā)表文獻的全球海洋4071個微塑料測量值，預(yù)測到2060年全球棕囊藻有爆發(fā)的趨勢，模型預(yù)測2060年棕囊藻囊體細胞增加值最大可超過79%。

納米塑料促進囊體大小和數(shù)量的增加

為了進一步分析納米塑料促進球形棕囊藻囊體形成的分子機制，團隊通過轉(zhuǎn)錄組學、Q-PCR和能量代謝組學的研究發(fā)現(xiàn)，納米塑料會改變球形棕囊藻能量代謝與N-glycan的合成，多個與多糖合成相關(guān)的基因表達上調(diào)，多糖的前體物質(zhì)ADPG的含量也顯著上升。

納米塑料促進多糖合成的分子機制

青島農(nóng)業(yè)大學李映霞副教授和黃海所徐東研究員為論文共同第一作者，黃海所葉乃好研究員為通訊作者。該項目得到了山東省自然科學基金項目、國家自然科學基金項目和國家重點研發(fā)計劃課題等項目的資助。

全文鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.est.5c02570.