发酵食品或成纳米塑料“清道夫”:泡菜中的益生菌展现清除潜力
随着塑料污染在全球范围内加剧,纳米塑料——直径小于100纳米的塑料颗粒——已无处不在,从深海到人体血液中均被检出。这些微小颗粒可能引发炎症、氧化应激甚至细胞损伤,成为潜在的健康威胁。然而,一项来自韩国科学技术研究院(National Research Council of Science & Technology)的最新研究带来了一个令人意外的解决方案:日常食用的发酵食品泡菜,可能有助于将纳米塑料“冲刷”出体外。该研究发表于2026年9月,ScienceDaily进行了报道。
实验设计:从细胞到动物的双重验证
研究团队首先在体外细胞模型中筛选了多种乳酸菌株,发现从泡菜中分离的植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)和短乳杆菌(Lactobacillus brevis)对纳米塑料表现出极强的吸附能力。具体而言,当这些细菌与聚苯乙烯纳米塑料(直径约50纳米)共培养时,细菌表面的一种表面层蛋白(S-layer protein)能够通过疏水相互作用和静电引力与塑料颗粒结合,形成细菌-塑料复合物。实验数据显示,在1小时内,约85%的纳米塑料被细菌吸附,而对照组(无细菌)中塑料颗粒保持游离状态。
随后,研究人员在小鼠模型中验证了这一发现。他们将荧光标记的纳米塑料通过口服灌胃给予小鼠,随后分别喂食含泡菜乳酸菌的饲料或普通饲料。48小时后,喂食乳酸菌的小鼠粪便中纳米塑料的排泄量比对照组高出约3倍,而血液和肝脏中的塑料积累量分别降低了60%和45%。此外,组织学分析显示,乳酸菌组小鼠的肠道炎症标志物(如TNF-α和IL-6)显著低于对照组,表明清除纳米塑料的同时还减轻了炎症反应。
科学原理:益生菌如何“抓住”纳米塑料?
这一现象背后的机制涉及多个层面。首先,乳酸菌的细胞壁成分——肽聚糖和磷壁酸——带有负电荷,而纳米塑料表面通常也带负电,但通过钙离子桥联和疏水作用,两者仍能有效结合。其次,细菌分泌的胞外聚合物(EPS)能包裹塑料颗粒,形成生物膜状结构,增强吸附稳定性。更重要的是,这些复合物无法被肠道上皮细胞吸收,而是随着肠道蠕动被排出体外。研究负责人指出:“这就像给纳米塑料贴上了‘排泄标签’,让它们无法在体内滞留。”
值得注意的是,该研究还对比了其他发酵食品(如酸奶、纳豆)中的益生菌,发现泡菜来源的菌株吸附能力最强,这可能与泡菜中复杂的菌群多样性和高盐环境筛选出的特殊蛋白结构有关。但研究人员强调,并非所有乳酸菌都具有同等效果,菌株特异性是关键。
局限与展望:从实验室到餐桌的距离
尽管结果令人鼓舞,但该研究仍处于早期阶段。首先,实验使用的是单一类型的聚苯乙烯纳米塑料,而现实中的塑料污染物成分复杂,包括聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等,其表面性质各异。其次,小鼠的肠道生理与人类存在差异,人体临床试验尚未开展。此外,泡菜本身的高盐含量可能带来高血压等健康风险,因此研究者建议未来可开发纯化的益生菌补充剂,而非单纯增加泡菜摄入。
该团队下一步计划开展人体干预试验,并探索基因工程改造乳酸菌以增强其塑料结合能力。如果验证成功,这将是首个通过膳食益生菌干预纳米塑料暴露的可行策略,为塑料污染时代的公共卫生防护提供新思路。