在小鼠肠道和Caco-2细胞中氧化功能化聚乙烯微塑料的毒性强度的增强

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 毒理学 毒理学 毒理学
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 微塑料 (MP) 是无处不在的环境污染物.
• 环境中MP的氧化是不可避免的,改变了它们的特性.
• 氧化聚乙烯 (Ox-PE) MPs 的生物毒性仍未得到充分研究.

研究的目的:

• 研究氧化低密度聚乙烯微塑料 (Ox-LDPE MPs) 的生物毒性.
• 为了比较Ox-LDPE国会议员与原始LDPE国会议员的毒性.
• 阐明奥克斯-LDPE国会议员毒性增加背后的机制.

主要方法:

• 选择性氧化被用于制备Ox-LDPE MPs.
• 毒性在体内使用C57BL/6小鼠和体内使用Caco-2细胞进行了评估.
• 使用1H NMR和FTIR光谱分析了化学结构的变化.
• 评估了肠道微生物群的组成和代谢途径.
• 测量了细胞效应,包括活力,膜完整性,氧化应激和线粒体功能.

主要成果:

• 氧化过程将碳化合物组转化为碳基和基.
• 与LDPEMP相比,ox-LDPEMP在小鼠中诱导了更严重的肠道组织学损伤,氧化应激和炎症.
• 无论是LDPE MP还是Ox-LDPE MP都改变了肠道微生物群,减少了乳酸菌的丰富性,并抑制了微生物甘氨酸生物合成.
• 在体外,Ox-LDPE MPs表现出增强的细胞吸收和加剧的细胞毒性,包括减少细胞活力,膜损伤,氧化应激和线粒体去极化.
• 含氧组的更容易积累和离子作用是增加Ox-LDPE MP毒性的建议机制.

结论:

• 氧化聚乙烯微塑料的生物毒性明显高于它们原始的对应物.
• 氧-LDPE MPs对肠道健康,肠道微生物群和细胞完整性构成更大的风险.
• 了解氧化MP的毒性对于准确评估塑料污染对环境和健康的风险至关重要.