纳米塑料-重金属-塑化剂联合暴露对儿童肠道微生物菌群及代谢的影响

摘要

[目的]探究纳米塑料(NPs)、镉(Cd)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)污染对儿童肠道菌群多样性、氨基酸代谢及短链脂肪酸(SCFAs)含量的影响.[方法]利用16S rRNA高通量测序技术和高效液相色谱-质谱法LC-MS/MS分析NPs、Cd、DBP单一污染及纳米塑料聚丙烯(PP)、Cd、DBP复合污染对儿童肠道细菌群落及肠道微生物代谢产物中短链脂肪酸及氨基酸含量的变化.[结果]高通量检测结果显示，与对照相比，在门属水平上，单一污染的优势菌门属无明显变化，PP+Cd、PP+DBP+Cd复合污染优势菌门属水平丰富度与多样性显著下降；LC-MS/MS检测结果显示，在肠道微生物代谢产物中，经NPs与DBP暴露后，氨基酸含量呈现不同程度的下降，而Cd、PP+Cd、PP+Cd+DBP处理后，大多数氨基酸的含量显著增加；同时检测到丁酸、戊酸的含量也发生变化.[结论]与单一污染物处理相比NPs相关复合污染物暴露处理后其肠道微生物紊乱程度更强，且不同污染物处理均会影响肠道微生物的氨基酸代谢和SCFAs产量.肠道菌群与人体健康密切相关，探究肠道菌群及代谢功能在NPs、Cd、DBP影响下的变化，从肠道菌群层面评价NPs、Cd、DBP单一暴露和复合暴露污染下的危害和风险具有重要意义.

关键词

纳米塑料 / 镉 / 邻苯二甲酸二丁酯 / 肠道菌群 / 短链脂肪酸 / 氨基酸