微塑料（MP）在环境中被频繁检出，由于其尺寸微小、持久性强和分布广泛的特征，在自然环境中难以降解。同样作为新污染物的抗生素，一直以来也备受人们的关注，污水处理厂被称作抗生素的“汇”，这些抗生素不能被完全去除，最终也会进入水环境中。因此，微塑料和抗生素在环境中会不可避免地相遇共存，并以混合物的形式存在。细菌作为抗生素的靶标生物，更是抗生素污染首当其冲的受害者。本研究以大肠杆菌为模式生物，探究了红霉素对原始和紫外线老化的聚苯乙烯微塑料（PS-MP）（尺寸为1-2 mm）表面生物膜形成和模式菌大肠杆菌耐药性突变的影响。与原始PS-MP相比，紫外线老化PS-MP的特性发生了显著变化，比表面积、羰基指数、亲水性和羟基含量都明显增加。更重要的是，紫外线老化PS-MP对红霉素的吸附能力比原始PS-MP 高出约8倍。与原始PS-MP（分别为1.4×108 CFU mg-1和1.4×10-8）相比，在紫外线老化 PS-MP 上定殖的生物膜细菌数（5.6×108 CFU mg-1）更多，耐药性突变频率（1.0×10-7）更高。此外，0.1和1.0 mg/L的红霉素能显著（p<0.05）促进原始 PS 和紫外线老化 PS上生物膜的形成和抗性突变。qPCR结果表明，紫外线老化和红霉素都抑制了生物膜细菌中全局调节因子rpoS以及两个DNA错配修复基因mutS和uvrD的表达水平，这可能是导致抗性突变频率增加的原因。
原文信息：Han X., Fu L., Yu J., Li K., Deng Z., Shu R., Wang D.*, You J., Zeng E. Effects of erythromycin on biofilm formation and resistance mutation of Escherichia coli on pristine and UV-aged polystyrene microplastics. Water Research, 2024, 121628.
https://doi.org/10.1016/j.watres.2024.121628