近日，自然資源部第二海洋研究所黃偉團(tuán)隊(duì)與上海海洋的大學(xué)水產(chǎn)與生命學(xué)院王有基團(tuán)隊(duì)合作在環(huán)境領(lǐng)域著名學(xué)術(shù)期刊 Journal of Hazardous Materials 上發(fā)表了題為“Tire microplastic particles and warming inhibit physiological functions of the toxic microalga Alexandrium pacificum”的論文。文中聚焦新興污染物輪胎微塑料顆粒（TMPs），探究了該污染物在海水暖化暴露下對太平洋亞歷山大藻（Alexandrium pacificum）光合、營養(yǎng)、免疫等指標(biāo)的綜合影響。通過材料暴露行為和生物標(biāo)志物特征變化的角度解釋了新興污染物毒性機(jī)理和海水暖化-有毒微藻系統(tǒng)對外來脅迫的抵抗機(jī)制。同時(shí)，通過生物標(biāo)志物與環(huán)境因子的相關(guān)性分析歸納了在維持系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮重要作用的機(jī)制。研究結(jié)果有助于揭示TMPs對微藻毒性的潛在機(jī)制，深入了解海洋變暖如何與微塑料污染相互作用，影響微藻健康和生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)

輪胎微塑料顆粒（TMPs）包括尺寸小于 5 毫米的合成橡膠顆粒，被認(rèn)為是環(huán)境微塑料的重要組成部分。環(huán)境中存在的熱塑性微塑料包括輪胎磨損顆粒（TWPs）、回收輪胎碎屑（RTC）和輪胎

粒與傳統(tǒng)的熱塑性微塑料不同，其成分復(fù)雜，可能含有多種重金屬。雖然TMPs 對水生生物造成的確切環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)在很大程度上仍不為人所知，但實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)表明，接觸 TMPs 或其瀝濾液會引起各種生物的毒理學(xué)反應(yīng)，包括魚類、水蚤、甲殼類和藻類。

微藻作為水生生態(tài)系統(tǒng)中的初級生產(chǎn)者發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，它們吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換光的能力是生態(tài)系統(tǒng)過程不可或缺的一部分。研究表明，微藻類的光合作用和氧化免疫能力會受到 MPs 的影響，例如，MPs的遮光效應(yīng)是造成藻類毒性的主要原因，因?yàn)楫?dāng)粒子存在時(shí)，光合作用會受到顯著抑制，還通過誘導(dǎo)氧化應(yīng)激水平的增加來抑制光合作用。也有人指出，藻類細(xì)胞變形主要是由機(jī)械損傷引起的。與TMPs接觸會破壞細(xì)胞壁，破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的完整性，最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡。目前對TMPs毒性的研究大多集中在其滲濾液的作用，但TMPs對微藻的理化毒性機(jī)制尚未完全闡明。 

此外，在以往的研究中，環(huán)境條件對TMPs毒性的影響在很大程度上被忽視。需要指出的是，到本世紀(jì)末，預(yù)計(jì)地表水溫將上升3.3-5.7℃。在全球變暖的背景下，海洋變暖和極端天氣事件的發(fā)生率逐年上升，影響了初級生產(chǎn)和生態(tài)服務(wù)。環(huán)境中MPs（包括TMPs）的行為和毒性可能受到溫度的調(diào)節(jié)。升高的水溫可以增加布朗運(yùn)動(dòng)的速度和物質(zhì)碰撞的頻率。因此，在升溫的影響下，TMPs可能與微藻的多糖和腐殖質(zhì)聚集在細(xì)胞外，形成高分子聚合物胞外多聚物質(zhì)(EPS)，對微藻產(chǎn)生生理效應(yīng)。例如，Lagarde等人觀察到萊茵衣藻暴露于PP-MPs 20天會形成涉及微藻細(xì)胞、MPs和細(xì)胞外多糖的異質(zhì)聚集體。然而，高溫如何促進(jìn)TMPs與微藻的異質(zhì)性再聚集及其聯(lián)合的毒理學(xué)效應(yīng)仍不清楚。

作為一種典型的藻華物種，A. pacificum的生理生態(tài)學(xué)研究值得關(guān)注。一些研究已經(jīng)對黏土和農(nóng)藥對A. pacificum產(chǎn)生藻毒素的影響進(jìn)行了研究。一些學(xué)者也指出了pH或變暖對A. pacificum的影響。然而，人們對氣候變化和有毒顆粒污染物對有毒藻類的生理和生態(tài)影響知之甚少。在我們的研究中，我們的目的是描述在海洋變暖的背景下，TMPs對微藻產(chǎn)生毒性作用的內(nèi)在機(jī)制。我們假設(shè)，升高的溫度可能會增強(qiáng)TMPs對微藻的吸附作用，促進(jìn)異質(zhì)聚集物的形成，從而阻礙微藻的光合作用。我們選擇了有害的微藻A. pacificum作為模式生物。采用0 mg/L、1 mg/L和500 mg/L濃度下粒徑小于80μm的TMPs，在兩個(gè)溫度梯度(21℃和25℃)下模擬應(yīng)力條件。我們研究了不同濃度的TMPs和溫度對A. pacificum光合參數(shù)、抗氧化參數(shù)以及與養(yǎng)分吸收相關(guān)的酶活性的影響。我們還研究了暴露于TMPs懸浮液中的太平洋杉的細(xì)胞外異質(zhì)性聚集，以收集更接近真實(shí)環(huán)境條件的毒性數(shù)據(jù)。