近日，自然资源部第二海洋研究所黄伟团队与上海海洋的大学水产与生命学院王有基团队合作在环境领域著名学术期刊 Journal of Hazardous Materials 上发表了题为“Tire microplastic particles and warming inhibit physiological functions of the toxic microalga Alexandrium pacificum”的论文。文中聚焦新兴污染物轮胎微塑料颗粒（TMPs），探究了该污染物在海水暖化暴露下对太平洋亚历山大藻（Alexandrium pacificum）光合、营养、免疫等指标的综合影响。通过材料暴露行为和生物标志物特征变化的角度解释了新兴污染物毒性机理和海水暖化-有毒微藻系统对外来胁迫的抵抗机制。同时，通过生物标志物与环境因子的相关性分析归纳了在维持系统稳态中发挥重要作用的机制。研究结果有助于揭示TMPs对微藻毒性的潜在机制，深入了解海洋变暖如何与微塑料污染相互作用，影响微藻健康和生态系统动力学
轮胎微塑料颗粒（TMPs）包括尺寸小于 5 毫米的合成橡胶颗粒，被认为是环境微塑料的重要组成部分。环境中存在的热塑性微塑料包括轮胎磨损颗粒（TWPs）、回收轮胎碎屑（RTC）和轮胎
粒与传统的热塑性微塑料不同，其成分复杂，可能含有多种重金属。虽然TMPs 对水生生物造成的确切环境风险在很大程度上仍不为人所知，但实验室实验表明，接触 TMPs 或其沥滤液会引起各种生物的毒理学反应，包括鱼类、水蚤、甲壳类和藻类。
微藻作为水生生态系统中的初级生产者发挥着至关重要的作用，它们吸收、传递和转换光的能力是生态系统过程不可或缺的一部分。研究表明，微藻类的光合作用和氧化免疫能力会受到 MPs 的影响，例如，MPs的遮光效应是造成藻类毒性的主要原因，因为当粒子存在时，光合作用会受到显著抑制，还通过诱导氧化应激水平的增加来抑制光合作用。也有人指出，藻类细胞变形主要是由机械损伤引起的。与TMPs接触会破坏细胞壁，破坏细胞结构的完整性，最终导致细胞死亡。目前对TMPs毒性的研究大多集中在其渗滤液的作用，但TMPs对微藻的理化毒性机制尚未完全阐明。
此外，在以往的研究中，环境条件对TMPs毒性的影响在很大程度上被忽视。需要指出的是，到本世纪末，预计地表水温将上升3.3-5.7℃。在全球变暖的背景下，海洋变暖和极端天气事件的发生率逐年上升，影响了初级生产和生态服务。环境中MPs（包括TMPs）的行为和毒性可能受到温度的调节。升高的水温可以增加布朗运动的速度和物质碰撞的频率。因此，在升温的影响下，TMPs可能与微藻的多糖和腐殖质聚集在细胞外，形成高分子聚合物胞外多聚物质(EPS)，对微藻产生生理效应。例如，Lagarde等人观察到莱茵衣藻暴露于PP-MPs 20天会形成涉及微藻细胞、MPs和细胞外多糖的异质聚集体。然而，高温如何促进TMPs与微藻的异质性再聚集及其联合的毒理学效应仍不清楚。
作为一种典型的藻华物种，A. pacificum的生理生态学研究值得关注。一些研究已经对黏土和农药对A. pacificum产生藻毒素的影响进行了研究。一些学者也指出了pH或变暖对A. pacificum的影响。然而，人们对气候变化和有毒颗粒污染物对有毒藻类的生理和生态影响知之甚少。在我们的研究中，我们的目的是描述在海洋变暖的背景下，TMPs对微藻产生毒性作用的内在机制。我们假设，升高的温度可能会增强TMPs对微藻的吸附作用，促进异质聚集物的形成，从而阻碍微藻的光合作用。我们选择了有害的微藻A. pacificum作为模式生物。采用0 mg/L、1 mg/L和500 mg/L浓度下粒径小于80µm的TMPs，在两个温度梯度(21℃和25℃)下模拟应力条件。我们研究了不同浓度的TMPs和温度对A. pacificum光合参数、抗氧化参数以及与养分吸收相关的酶活性的影响。我们还研究了暴露于TMPs悬浮液中的太平洋杉的细胞外异质性聚集，以收集更接近真实环境条件的毒性数据。
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