東北地理所在微塑料對羔羊生理代謝和肉品質方面研究取得進展
在全球人口持續增長的推動下，全球對肉類的需求正在上升。根據《2021-2030年經合組織-糧農組織農業展望》，全球肉類消費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為重點，然而，隨著社會經濟的發展和人們生活質量的提高，對紅肉的需求出現了明顯的激增，尤其是牛肉和羊肉。此外，由于羊肉蛋白質含量高，膽固醇含量低，營養價值優越，人們對優質羊肉的需求正在上升，這與注重健康的消費者的偏好相一致。
塑料是一種多用途和耐用的材料，已應用于廣泛的領域，包括包裝、建筑、汽車制造、電子和農業生產。2004年，英國普利茅斯大學的湯普森等人在《Science》雜志上發表了一篇關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。塑料廢棄物經過人類生活垃圾等途徑排放進入生態環境中，在生物、物理、化學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系統。微塑料會引起植物氧化應激，進而導致遺傳毒性和細胞毒性等。微塑料在不同動物營養級水平之間傳遞并造成包括組織病理學損傷、腸道微生態失調、氧化應激、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入牲畜食物鏈，因為它們體積小，含量多，會迅速吸附在土壤和植物表面。這不可避免地導致它們通過喂養和飲用進入動物體內，在營養水平上對人類健康構成潛在威脅。已有研究表明，與動物一樣，微塑料暴露可導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胞毒性。微塑料是否對反芻動物的生理代謝和肉質有不良影響尚無報道。
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、瘤胃發酵和育肥羔羊肉質的影響。研究結果表明羔羊胃腸道PS對空腸造成嚴重損傷，導致血液生理代謝異常，氧化應激，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菌的豐度，特別是Prevotellaceae_YAB2003_group和Coriobacteriales_Incertae_?Sedis。這種抑制消化和吸收進而減少氨氮吸收，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來源的關鍵作用，未來的研究應進一步深入了解PS對羊肉生長、質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的影響機制
該研究成果于近期發表在國際環境毒理學期刊Ecotoxicology and Environmental Safety上。由中國科學院東北地理與農業生態研究所博士生常瀟、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院戰略先導專項(XDA28080400;XDA28020400;XDA26040305)，吉林省科技發展項目(YDZJ202203CGZH045)，國家自然科學基金(31972595)和農業農村部神農英才計劃（SNYCQN138-2022）的聯合資助。
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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