华南理工大学党志、郭楚玲团队ACS Nano：常见二价阳离子诱发带负电的纳米塑料对希瓦氏菌的亚致死毒性

本研究以希瓦氏菌为模型，探讨了常见阳离子（Na⁺、Mg²⁺、Ca²⁺）对带负电纳米塑料（NNP）与细菌相互作用的影响。背景方面，环境中纳米塑料普遍带负电，而细菌表面也带负电荷，导致二者相互作用较弱，但水化学条件可能调节其毒性。研究目的旨在阐明阳离子如何调控NNP与细菌的结合行为及后续生物效应。结果表明，二价阳离子（Ca²⁺、Mg²⁺）通过屏蔽静电排斥，显著促进NNP与细菌结合，增强异质聚集。尽管未引起细胞死亡，但NNP与二价阳离子共暴露抑制了细菌的胞外电子传递能力，其中NNP+Ca²⁺和NNP+Mg²⁺分别使效率降低37%和20%。机制分析显示，NNP+Ca²⁺导致膜损伤、ATP耗竭和持留菌基因上调，诱导细胞休眠；而NNP+Mg²⁺激活保护性通路，减轻毒性。结论强调，水化学环境在评估纳米塑料生态风险中至关重要，二价阳离子能诱发NNP的亚致死毒性，影响微生物功能。