微塑料对变形杆菌生物膜生长发育的影响

摘要

微塑料对生物膜的影响现阶段主要集中于对成熟生物膜群落组成结构变化的研究,缺乏对不同发育阶段生物膜的研究.为探究微塑料对不同发育阶段生物膜的影响,选用环境中广泛存在的变形杆菌和1μm聚苯乙烯微塑料(PS-MPs)作为研究对象,通过暴露实验研究PS-MPs对生物膜生物量、胞外聚合物(EPS)组成和胞外酶活性的影响.结果表明,PS-MPs对不同阶段生物膜的影响存在显著差异,其抑制效应随生物膜的发育显著减轻.不同生长发育阶段的生物膜对微塑料敏感度不同.可逆附着期生物膜EPS组成、活性氧(ROS)生成和胞外酶活性的抑制效应临界浓度(NOEC)明显低于其他发育阶段,但总抗氧化能力(T-AOC)和乳酸脱氢酶(LDH)活性NOEC值与其他阶段相当.这可能是ROS介导的蛋白质氧化的结果,其他阶段生物膜较为完整的EPS可以减少但不会完全消除这种作用,说明PS-MPs对生物膜存在低毒性作用.