東北地理所在微塑料對羔羊生理代謝和肉品質(zhì)方面研究取得進(jìn)展
在全球人口持續(xù)增長的推動下，全球?qū)θ忸惖男枨笳谏仙８鶕?jù)《2021-2030年經(jīng)合組織-糧農(nóng)組織農(nóng)業(yè)展望》，全球肉類消費(fèi)的主要來源依次是家禽、豬肉、牛肉和羊肉。中國歷史上是以豬肉消費(fèi)為重點(diǎn)，然而，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活質(zhì)量的提高，對紅肉的需求出現(xiàn)了明顯的激增，尤其是牛肉和羊肉。此外，由于羊肉蛋白質(zhì)含量高，膽固醇含量低，營養(yǎng)價值優(yōu)越，人們對優(yōu)質(zhì)羊肉的需求正在上升，這與注重健康的消費(fèi)者的偏好相一致。
塑料是一種多用途和耐用的材料，已應(yīng)用于廣泛的領(lǐng)域，包括包裝、建筑、汽車制造、電子和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。2004年，英國普利茅斯大學(xué)的湯普森等人在《Science》雜志上發(fā)表了一篇關(guān)于海水和沉積物中的塑料碎片的論文，首次引入了“微塑料”的概念。微塑料是指直徑小于5毫米的塑料碎片和顆粒。塑料廢棄物經(jīng)過人類生活垃圾等途徑排放進(jìn)入生態(tài)環(huán)境中，在生物、物理、化學(xué)等條件的作用下分解成更小的塑料微粒，最終分布遷移至整個生態(tài)系統(tǒng)。微塑料會引起植物氧化應(yīng)激，進(jìn)而導(dǎo)致遺傳毒性和細(xì)胞毒性等。微塑料在不同動物營養(yǎng)級水平之間傳遞并造成包括組織病理學(xué)損傷、腸道微生態(tài)失調(diào)、氧化應(yīng)激、DNA損傷、遺傳毒性、器官和組織損傷，最終造成生長抑制。微塑料不可避免地會進(jìn)入牲畜食物鏈，因?yàn)樗鼈凅w積小，含量多，會迅速吸附在土壤和植物表面。這不可避免地導(dǎo)致它們通過喂養(yǎng)和飲用進(jìn)入動物體內(nèi)，在營養(yǎng)水平上對人類健康構(gòu)成潛在威脅。已有研究表明，與動物一樣，微塑料暴露可導(dǎo)致人類胃腸道上皮破壞、氧化損傷、黏液層減少、炎癥、微生物紊亂以及免疫細(xì)胞毒性。微塑料是否對反芻動物的生理代謝和肉質(zhì)有不良影響尚無報(bào)道。
該研究試圖探討PS暴露對羔羊血液生化、生長性能、胃腸道微生物、瘤胃發(fā)酵和育肥羔羊肉質(zhì)的影響。研究結(jié)果表明羔羊胃腸道PS對空腸造成嚴(yán)重?fù)p傷，導(dǎo)致血液生理代謝異常，氧化應(yīng)激，肝腎腫脹。同時，PS降低了瘤胃中纖維素降解和芳香氨基酸生物合成和代謝細(xì)菌的豐度，特別是Prevotellaceae_YAB2003_group和Coriobacteriales_Incertae_?Sedis。這種抑制消化和吸收進(jìn)而減少氨氮吸收，影響肌肉氨基酸，肌肉合成，降低平均日增重。考慮到羊肉作為人類蛋白質(zhì)來源的關(guān)鍵作用，未來的研究應(yīng)進(jìn)一步深入了解PS對羊肉生長、質(zhì)量和安全的綜合影響。
圖1 微塑料對羔羊生長性能和肉品質(zhì)的影響機(jī)制
該研究成果于近期發(fā)表在國際環(huán)境毒理學(xué)期刊Ecotoxicology and Environmental Safety上。由中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所博士生常瀟、鐘榮珍研究員（通訊作者）等人共同完成。研究得到了中國科學(xué)院戰(zhàn)略先導(dǎo)專項(xiàng)(XDA28080400;XDA28020400;XDA26040305)，吉林省科技發(fā)展項(xiàng)目(YDZJ202203CGZH045)，國家自然科學(xué)基金(31972595)和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部神農(nóng)英才計(jì)劃（SNYCQN138-2022）的聯(lián)合資助。
論文信息如下：
Chang,X.,Li,Y.,Han,Y.,Fang,Y.,Xiang,H.,Zhao,Z.,Zhao,B.,Zhong,R.,2024. Polystyrene exposure induces lamb gastrointestinal injury,digestive disorders and inflammation,decreasing daily gain,and meat quality. Ecotoxicol. Environ. Saf. 277,116389. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2024.116389
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