微塑料对昆虫的毒性作用机制研究获新进展

华南农业大学植物保护学院教授王兴民课题组和重庆师范大学生命科学学院教授邱宝利课题组合作，在微塑料对草地贪夜蛾中肠损伤的机制研究方面取得新进展。近日，相关成果发表于《危险材料杂志》（Journal of Hazardous Materials）。

微塑料作为一种广泛存在的环境污染物，因其持久性和生物积累特性，已成为全球关注的环境问题。近年来，微塑料的研究主要集中在海洋、湖泊及河流等环境中的影响，而微塑料在农业生态系统的研究，特别是其对生态的影响研究不足。

PE微塑料暴露对草地摊夜蛾中肠健康的多重影响（包括组织损伤、氧化应激、微生物群落结构及代谢途径变化）。研究团队供图

为了探究微塑料对农业生态系统生物的影响，研究团队以草地贪夜蛾为研究对象，利用组织病理学、生理学、16S及代谢组等技术，研究了聚乙烯（PE）微塑料对草地贪夜蛾生长发育的影响及机制。研究发现，PE-MPs导致草地贪夜蛾的蛹质量降低，其对幼虫的生长发育有潜在的负面影响。

组织病理学分析显示，草地贪夜蛾中肠细胞出现了显著的超微结构变化，特别是在最小颗粒（0.5微米），线粒体、微绒毛和内质网受到明显损伤，表明较小的微塑料颗粒诱导的细胞应激更明显。抗氧化酶的活性也显著改变，反映了PE-MPs暴露后中肠组织的氧化应激反应。同时，16S的结果发现微塑料暴露改变了草地贪夜蛾中肠的微生物群落结构，尤其是Proteobacteria和Firmicutes的丰度发生了显著变化。

此外，微塑料暴露导致了某些细菌属（如：Enterobacter、Klebsiella）的丰度升高。代谢组学分析进一步揭示了暴露于微塑料后的中肠代谢谱的显著变化，尤其是氨基酸、脂肪酸、碳水化合物和维生素代谢的改变。

该研究揭示了微塑料暴露对草地贪夜蛾中肠健康的多重影响，包括组织损伤、氧化应激反应以及微生物群落和代谢途径的变化，研究结果表明微塑料对昆虫的影响可能超出了直接毒性效应。

该研究不仅拓展了微塑料污染对生态环境影响的理解，也为农田生态系统、污染治理和环境保护的政策制定提供了新的见解，具有重要的学术价值和实际意义。

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2025.137262