农业实践中塑料制品带来的耐药超级细菌危机威胁着我们的食品供应

现代农业与所有工业一样，对塑料的依赖程度很高。比如菜畦上的塑料覆盖物、管理田间径流的聚氯乙烯渠道、高架隧道的聚乙烯防护罩以及种子、化肥和除草剂的塑料容器等等。伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校研究人员最近的一项研究表明，这些塑料目前正以微塑料和纳米塑料的形式广泛散布于农业土壤中。

现代农业对塑料的严重依赖导致农业土壤中广泛存在微塑料和纳米塑料。伊利诺伊大学香槟分校的研究人员警告说，这些塑料可能会在我们的食品供应中滋生抗生素耐药菌。

这并不一定是什么新鲜事；地球上几乎所有的生态系统和生物体中都发现过微塑料。农业、消费和环境科学学院（ACES）的研究人员认为，问题的关键在于，农业土壤中的微塑料和纳米塑料可能会导致抗生素耐药菌有机会进入我们的食品供应。

(资料图片仅供参考)

研究报告的作者、ACES 食品科学与人类营养学系博士后研究员 Jayashree Nath 说："塑料本身可能没有什么毒性，但它可以作为一种载体，将致病菌和抗生素耐药菌传播到食物链中。这一现象并不为人们所熟知，因此我们希望提高人们的认识。"

如果说微塑料与抗生素耐药性之间的联系不那么明显，那么它的原理是这样的。首先，塑料是一种极好的吸附剂。这意味着化学物质和微生物都喜欢粘附在塑料上。通常会在土壤中快速移动的化学物质（如杀虫剂和重金属）在遇到塑料后会被粘附并浓缩。同样，自然存在于土壤中的细菌和其他微生物也喜欢聚集在微塑料稳定的表面，形成所谓的生物膜。

从伊利诺伊州农田土壤中分离出的类似微塑料碎片，可能为致病细菌提供了产生抗生素耐药性并将相关基因转移给邻近细菌的绝佳基质。伊利诺伊大学的一篇新综述论文呼吁加强研究，以澄清微塑料与食物生长地的微生物之间的相互作用。图片来源：伊利诺伊大学 Jayita De 和 Pratik Banerjee

当细菌在它们的新家遇到不寻常的化学物质时，它们会激活应激反应基因，从而帮助它们抵抗其他化学物质，有时也包括抗生素。当细菌群附着在同一表面时，它们会习惯性地通过一种叫做水平基因转移的过程共享这些基因。可以进入细菌细胞的纳米塑料会带来不同的压力，但这种压力也会产生同样的结果。

"数百万年来，细菌一直在进化应对压力的基因机制。塑料是细菌在自然界中从未见过的一种新材料，因此它们现在正在唤起这些基因工具集来应对这种压力，"共同作者、FSHN 副教授、伊利诺伊州推广专家 Pratik Banerjee 说。"我们还发现，在塑料存在的情况下，细菌的毒性可能会变得更强，此外对抗菌剂的耐药性也会增强。"

细菌在微塑料上的基因转移在其他环境中也有记录，尤其是在水中。到目前为止，这种现象在农业土壤中还只是假设，但这并不意味着它没有发生。Nath 和 Banerjee 目前正在进行实验室研究，以记录基因转移。

Banerjee 说："在这个领域，土壤是一个研究不足的领域。我们有义务了解土壤中发生了什么，因为我们怀疑和担心的是，土壤中的情况可能比水中更糟糕。其中一个技术问题是，土壤是一种很难处理的微塑料介质。水很容易，因为你只需简单地过滤掉微塑料就可以了，"Banerjee 补充说。"不过，多亏了 Jayashree 以及我们与伊利诺伊可持续技术中心的合作，我们已经取得了一些不错的进展。"

作者指出，许多食源性病原体都是从土壤中的原生地进入农产品的，但纳米塑料和抗生素耐药细菌可能小到足以进入根部和植物组织--在那里它们是不可能被洗掉的。虽然已经有记录表明纳米塑料会进入农作物或在农作物上出现，但这一研究领域仍然是一个新领域，而且人们还不太清楚这种情况发生的频率。Banerjee 的研究小组也计划解决这个问题。

归根结底，微塑料将继续存在。毕竟，它们会在环境中存在几个世纪甚至更长的时间。作者说，是时候了解它们对土壤和食物系统的影响，提高人们的意识，并推动可生物降解的塑料替代品的发展了。