陈孟玲, 高 菲, 2, 王新元, 魏一凡, 许 强, 2, 刘春胜, 2

微塑料对黑海参()免疫和消化生理的影响

陈孟玲1, 高 菲1, 2, 王新元1, 魏一凡1, 许 强1, 2, 刘春胜1, 2

(1. 海南大学 海洋学院, 海南 海口 570228; 2. 海南大学 南海海洋资源利用国家重点实验室, 海南 海口 570228)

为了研究微塑料对黑海参()免疫及消化生理的影响, 将体重为(47.61±6.97) g的黑海参暴露于添加了不同浓度(0、102、104、106粒/L)聚苯乙烯微塑料的海水中, 分析了黑海参的免疫和消化生理指标的变化情况。结果表明, 海水中的微塑料浓度对黑海参体腔细胞的数量和吞噬活性, 体腔液中酸性磷酸酶(ACP)、溶菌酶(LZM)和超氧化物歧化酶(SOD)活性均有显著影响(<0.05), 而对碱性磷酸酶(AKP)活性没有显著影响。随着微塑料浓度升高, 黑海参的体腔细胞数量以及体腔液中ACP、LZM和SOD活性呈先持续增加后降低的趋势, 体腔细胞数量、体腔液中ACP活性均在104粒/L浓度达到峰值, 体腔液中LZM和SOD活性则在102粒/L浓度达到峰值; 而体腔细胞的吞噬活性随着微塑料浓度的增加而持续增加。黑海参消化道内的淀粉酶受海水中的微塑料浓度的影响显著(<0.05), 胰蛋白酶活性和脂肪酶活性没有显著变化。随着微塑料浓度升高, 黑海参肠道淀粉酶活性呈先持续增加, 在104粒/L浓度达到峰值, 而后又降低; 胰蛋白酶活性随着微塑料浓度的增加持续增加; 而三种微塑料浓度下黑海参的脂肪酶活性均低于空白组。由此可见, 海水中添加微塑料后, 黑海参体内产生了免疫防御反应, 并倾向于优先消化淀粉和蛋白质以快速获取能量从而适应周围环境的改变; 海水中高浓度的微塑料可能对黑海参的体腔细胞结构产生损伤, 导致其免疫防御能力下降, 影响其正常生理活动。

微塑料; 黑海参; 免疫; 消化

据统计, 有多达51万亿个塑料碎片(重达2.36× 105t)散布在海洋中[1], 常见的种类包括聚氯乙烯(PVC)、聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚苯乙烯(PS)等[2]。粒径小于5 mm的塑料碎片被定义为微塑料[3]。海洋中的微塑料80%来源于陆地道路运输中的轮胎磨损和车辆风化、工业生产中的污水排放和塑料制造、日常生活中的洗涤和清洁产品的使用等, 其次是捕捞、运输、养殖和旅游等海上生产活动[4]。由此产生的微塑料或塑料废物通过河流输入、大气沉降和污水排放等途径直接进入海洋或通过参与海陆间水循环过程而间接地进入海洋生态系统[5-6]。聚苯乙烯微塑料是海洋环境中常见的一种塑料颗粒[7], 其质较轻, 因此可随海水或海洋生物广泛扩散到各个海洋生态系统中。

在海洋中长期停留的微塑料会吸附环境中的重金属、有机污染物和微生物等, 不仅加剧微塑料对海洋生物的毒性作用, 还会引起微塑料浮力的变化, 促使其发生沉降[8], 对不同生境和摄食习性的生物产生不同程度的影响。……