生态文明在行动 | 上海科技报：上海海洋大学研究表明：昆虫或将成为鱼类饲料来源，但其受新污染物威胁不容忽视

近日，上海海洋大学海洋生态与环境学院苏磊副教授通过全球数据的META分析描绘了微塑料与昆虫的交互作用，研究发表于环境科学领域知名期刊《危险物质》。上海海洋大学李娟英教授为本文第一作者，苏磊为本文通讯作者。

昆虫贡献了全球动物生物量的一半以上，其种类数量居动物界首位，足迹遍布几乎所有生态系统，处于基础生态位，对于整个食物链的健康起到关键作用。同时，昆虫由于其高效蛋白质转换能力和全面氨基酸组成，近年来成为蛋白饲料乃至未来人类食品的潜在来源，尤其随着海洋环境超预期事件，如核废水排海等，昆虫最有可能作为鱼类源饲料的替代产品。然而，由于昆虫对污染物存在一定耐受，其对于新污染物引发环境压力的反馈常被忽视，相关研究很少。尤其在新污染物长期、低剂量暴露的暴露环境下，昆虫的发育发展是否受到威胁仍不可知。为此，团队基于全球文献数据库中超过500个独立观察，以目前生态系统中典型的新污染物-微塑料为对象，系统分析了其对于昆虫多个生物学指征的潜在威胁。与常见META分析方法不同，研究整合了系统发育学方法，以消除不同昆虫可能存在的共同进化影响。

目前全球昆虫微塑料交互影响研究仍处于早期，研究在物种选择上存在较大的偏向性，例如果蝇占据所有室内暴露研究的30%以上，而相比于室内暴露实验，野外样品中微塑料的丰度检测数量仅占总数量的10% (图1)。在有限的野外证据中，微塑料在昆虫体内的负载从<101/个至104/个数量级。上述证据表明野外昆虫微塑料污染基线亟待数据充实。

图1 微塑料与昆虫交互研究中研究类型和物种的分布

在暴露压力方面，除生殖和个体发育两项外，微塑料暴露对于昆虫的所有生物学特征功能都有显著负面效应(图2)。其中对于昆虫行为和健康的合并效应达到-0.36（以对数反应率计）。该值已经超过微塑料对于全球鱼类和贝类的合并效应。而亚组分析则进一步表明低剂量短期暴露即能引发昆虫负面响应，这一条件与真实环境非常接近。因此，研究通过严格的数据荟萃证实了环境特征微塑料能对昆虫的多个生物学功能特征产生中长期不利影响。

图2 微塑料对昆虫多个生物学特征的合并效应值

苏磊表示，“这项研究通过整合室内外研究推导出昆虫与微塑料在多个环境圈层之间的互相作用。”昆虫作为生物破碎者，能够产生更加细小的微塑料同时作为污染物载体经食物链传递将微塑料向上传输至鱼类鸟类等捕食者，横向经由昆虫生物制品传输给人类(图3)。在现阶段，昆虫饲料安全和其蛋白质利用仍处于早期，本研究的开展，为新污染物行为与昆虫响应做出了重要的总结与铺垫，也为今后昆虫基渔业饲料研究提供了重要参考。

图3 昆虫与微塑料在生物圈多个环节的交互作用及其传递途径

苏磊主要从事塑料垃圾与微纳塑料在多环境介质中的迁移过程，生物效应与其自然破碎机制，应用领域主要关注人工智能与计算机技术在环境科学研究领域的实践。11月16日，科睿唯安发布了2023年度ESI“全球高被引科学家”名单，遴选全球高校、研究机构和商业组织中对所在研究领域具有重大和广泛影响的顶尖科学人才。来自全球67个国家和地区1300多个机构的6849名科学家入选2023年度名单，人数仅占全球研究人员的千分之一，其中我国有1275名科研人员入选。苏磊已经连续3年在环境科学与生态学领域入选该名单。苏磊在新污染物(微塑料)环境行为及其生物效应方面开展了广泛的工作，其在太湖代表性成果单篇引用达790次，建立的方法和研究范式已被广泛采纳。

补充论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304389423020678

Li, J.-Y., Yu, Y., Craig, N.J., He, W., Su, L.,* 2024. Interactions between microplastics and insects in terrestrial ecosystems—A systematic review and meta-analysis. J. Hazard. Mater. 462, 132783.

（来源：上海科技报，2023-11-17，作者：陶婷婷）