近期，省科學(xué)院測(cè)試分析研究所（中國廣州分析測(cè)試中心）新技術(shù)實(shí)驗(yàn)室超微量團(tuán)隊(duì)劉舒芹博士與環(huán)境化學(xué)團(tuán)隊(duì)陳超兩位科研人員聯(lián)合建立了活體微生物非靶向代謝物的SPME/GC×GC-QTOF-MS富集檢測(cè)方法與微生物胞外氨基酸的FT-ICR-MS分析方法，用于評(píng)估體外大腸桿菌在微塑料與有機(jī)氯農(nóng)藥（DDT）復(fù)合污染脅迫下的代謝失衡行為。相關(guān)研究成果發(fā)表在期刊《Journal of Hazardous Materials》上。

　　由于全球塑料制品的廣泛使用，大量的塑料垃圾被隨意丟棄在自然環(huán)境中，這些塑料垃圾在物理沖擊、生物降解、光催化等條件下，會(huì)分解成小于5mm的微塑料(MPs)，從而對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成潛在的威脅。微塑料可以吸附生物或環(huán)境基質(zhì)中的有毒有害污染物，并通過食物鏈進(jìn)入人體。攜帶污染物的MPs會(huì)在人體的胃腸道中積累，影響胃腸道中微生物的正常代謝。微生物是生物體應(yīng)對(duì)外源污染物的重要防線，也是生理過程的重要調(diào)節(jié)器，探究人體胃腸道中常見微生物在環(huán)境污染脅迫下的代謝失衡行為有助于評(píng)估相關(guān)污染的生物風(fēng)險(xiǎn)。開發(fā)高效富集人體微生物體系中廣泛代謝物的樣品前處理方法，以獲得更多化學(xué)物質(zhì)的變化信息，對(duì)人體微生物代謝失衡行為的研究至關(guān)重要。

　　研究團(tuán)隊(duì)利用建立的微生物非靶向和靶向代謝物分析方法，分析體外大腸桿菌在微塑料與有機(jī)氯農(nóng)藥（DDT）復(fù)合污染脅迫下的代謝產(chǎn)物情況，發(fā)現(xiàn)微塑料與DDT污染均會(huì)對(duì)大腸桿菌的代謝產(chǎn)生干擾，DDT的代謝干擾效應(yīng)表現(xiàn)出顯著的劑量依賴現(xiàn)象，而低劑量微塑料可通過降低體系中游離DDT的濃度來減弱DDT對(duì)大腸桿菌的生長抑制和代謝干擾作用；根據(jù)受污染微生物體系中的降解中間體，可初步推導(dǎo)出DDT在大腸桿菌中的降解路徑。

　　該研究促進(jìn)了微生物代謝組學(xué)研究新方法新技術(shù)的發(fā)展，有利于深入評(píng)估微塑料與有機(jī)污染物聯(lián)合污染的生物暴露風(fēng)險(xiǎn)，并可為其它復(fù)雜環(huán)境污染刺激下的微生物代謝失衡機(jī)制研究提供技術(shù)依據(jù)。

　　相關(guān)研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、廣東省科學(xué)院建設(shè)國內(nèi)一流研究機(jī)構(gòu)行動(dòng)專項(xiàng)等項(xiàng)目的資助。

　　圖. 新型廣譜SPME探針在微生物代謝失衡行為研究中的應(yīng)用

　　論文信息：

　　Shuqin Liu, Shuting Fang, Zhangmin Xiang, Xiaotian Chen, Yumei Song, Chao Chen*, Gangfeng Ouyang*(2021). Combined effect of microplastics and DDT on microbial growth: A bacteriological and metabolomics investigation in Escherichia coli. Journal of Hazardous Materials, 407, 124849

　　論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304389420328405

　　（省科學(xué)院測(cè)試分析研究所 陳超/供稿）