SMC 資料庫

論文標題：奈米與微米級塑膠微粒誘發微生物分泌富含蛋白質的胞外聚合物（Nano- and microplastics trigger protein-rich microbial extracellular polymeric substance release）。

作者：許瑞峯等人

出版期刊：《整體環境科學》（Science of the Total Environment）。

出版時間：2020年8月。

機構：國立臺灣海洋大學海洋環境與生態研究所暨海洋中心（Institute of Marine Environment and Ecology & Center of Excellence for the Oceans, National Taiwan Ocean University）、美國加州大學美熹德分校工學院生物工程系（Bioengineering, School of Engineering, University of California at Merced, Merced）等。

研究目的：觀察在不同粒徑和濃度的塑膠微粒環境下，海洋微生物（浮游植物）的生長反應，以及其分泌的胞外聚合物在化學組成特性上的影響，並進一步瞭解塑膠微粒如何影響海洋雪花的形成機制。

研究類型：實驗性研究（Experimental research）。

研究結論：塑膠微粒會造成海洋浮游植物存活率降低，並誘發分泌蛋白質濃度較高（較黏）的胞外聚合物（Extracellular Polymeric Substances，EPS），不僅改變塑膠微粒的特性（加速塑膠微粒表面附著生物膜），亦可讓海洋有機物與塑膠微粒形成更大的聚合體（海洋塑膠雪花〔Marine plastic snow〕，該研究首次提出的新名詞），並沉降至更深的海洋深度。

研究方法：以四種浮游植物細胞作為實驗對象，將三種不同尺寸和濃度的聚苯乙烯塑膠微粒溶液添加至細胞培養盤中，暴露48小時後，測量浮游植物的存活率和分泌之胞外聚合物的化學特性（蛋白質和碳水化合物比值）。並用顯微技術觀察浮游植物、胞外聚合物與塑膠微粒形成更大的聚合體（海洋塑膠雪花）的可能性。

研究重要性：

1. 該研究針對不同大小的塑膠微粒會對浮游植物造成潛在危害提出新的看法，發現奈米級的塑膠微粒會讓浮游植物的存活率下降。
2. 該研究揭露浮游植物對塑膠微粒的反應機制，發現塑膠微粒會誘發浮游植物分泌高蛋白質（較高黏度）的胞外聚合物。
3. 該研究也提供塑膠微粒與海洋雪花在聚合的過程中所需的關鍵資訊，即發現高蛋白質的胞外聚合物，將有助於塑膠微粒生物膜的形成以及海洋雪花的聚合。

研究限制：此研究為實驗室的控制研究，在控制變數下所得出的研究結果，不一定能完全推論至真實的海洋環境。

名詞解釋：

1. 海洋雪花（Marine snow）：是海洋中富含有機物質的聚合體，包含生物排泄物、生物碎屑、浮游植物、細菌和顆粒態有機質，這些懸浮物漂在海裡不斷碰撞、黏結、包覆，像滾雪球一樣越滾越大，就形成了海洋雪花。海洋雪花的形成可加速海洋元素、污染物垂直的循環和傳遞。
2. 胞外聚合物：浮游植物或細菌所分泌的聚合物，具有黏性，可想作是一種黏著劑，在海洋雪花聚合或生物膜形成扮演關鍵的角色。

※專家意見請參考以下連結：
專家意見

本文歡迎媒體轉載使用，惟需附上資料來源，請註明新興科技媒體中心。
若有採訪需求或其他合作事宜，請聯絡媒體公關：