微塑膠:超級細菌的隱形推手
微塑膠不僅是環境汙染物,更是助長超級細菌的關鍵因素。最新研究顯示,微塑膠能在無抗生素壓力的情況下,促使大腸桿菌在短短幾天內對多種抗生素產生抗藥性。這項研究於3月11日發表於《應用與環境微生物學》期刊,揭示了微塑膠在抗微生物抗藥性(AMR)中的複雜角色,並呼籲大眾正視這一日益嚴重的公共衛生危機。
研究主要作者、波士頓大學博士候選人Neila Gross指出,對抗塑膠汙染不僅是環境議題,更是遏制抗藥性感染的公共衛生優先事項。隨著全球塑膠使用量增加,微塑膠汙染已無處不在,而廢水更是其主要的傳播媒介。與此同時,環境因素在抗微生物抗藥性的上升中扮演了重要角色。微塑膠表面常附著細菌群落,這種現象被稱為「塑膠圈」。
在這項研究中,研究人員探討了微塑膠如何在臨床相關水平上助長抗微生物抗藥性。他們測試了三種常見塑膠:聚苯乙烯(常用於包裝材料)、聚乙烯(用於夾鏈袋)和聚丙烯(用於塑膠箱、瓶子和罐子)。這些微塑膠的尺寸從10微米到半毫米不等,與細菌大小相當。研究人員將這些微塑膠與大腸桿菌一起培養10天,並每兩天測量四種常用抗生素的最小抑菌濃度(MIC),以追蹤細菌是否隨時間產生抗藥性。
結果顯示,無論微塑膠的尺寸和濃度如何,它們都能在5至10天內促使大腸桿菌對四種抗生素(氨芐青黴素、環丙沙星、多西環素和鏈黴素)產生多重抗藥性。Gross強調,微塑膠本身就能顯著增加抗生素失效的風險,這意味著它們可能使多種高影響力感染變得難以治療。過去的研究主要聚焦於抗生素驅動的抗藥性,而忽略了微塑膠等環境汙染物的作用。
研究還發現,微塑膠和抗生素誘導的抗藥性往往顯著、可測量且穩定,即使在移除抗生素和微塑膠後,細菌仍保持抗藥性。這表明,微塑膠暴露可能選擇性地保留基因型或表現型特徵,使抗微生物抗藥性獨立於抗生素壓力而持續存在。Gross表示,這項研究挑戰了微塑膠僅是被動攜帶抗藥性細菌的觀點,並強調它們是抗微生物抗藥性演化的活躍熱點。
研究結果特別指出,聚苯乙烯微塑膠誘導的抗藥性水平最高,而生物膜的形成(已知能增強細菌存活率和抗藥性)是關鍵機制。這凸顯了在抗微生物抗藥性緩解行動中,解決微塑膠汙染的迫切性。
參考文獻:Effects of microplastic concentration, composition, and size on Escherichia coli biofilm-associated antimicrobial resistance, 11 March 2025, Applied and Environmental Microbiology. DOI: 10.1128/aem.02282-24