長期以來,塑膠污染與抗藥性感染被視為兩場獨立的全球危機。然而,近年來的一系列研究指出,這兩者之間可能存在緊密的連結:環境中的微塑膠粒子正成為細菌定殖的溫床,並可能加速抗藥性基因的演化與傳播。
塑膠圈的形成與細菌行為
當塑膠廢棄物進入環境後,微生物會迅速在其表面聚集,形成一種被科學家稱為「塑膠圈」(Plastisphere)的新型生態系統。
研究發現,細菌在微塑膠表面並非單獨生存,而是傾向於聚集在一起,分泌蛋白質、碳水化合物與 DNA 組成的凝膠狀物質,形成所謂的「生物薄膜」(Biofilm)。這種薄膜像是一層保護鎧甲,能阻擋大部分的抗生素進入,使內部的細菌在低劑量藥物刺激下產生防禦反應,而非直接被殺死。這種環境極易促使細菌演化出更強的抗藥性。

微塑膠如何推動抗藥性
根據波士頓大學等研究機構的初步觀察,微塑膠對抗藥性的影響主要體現在以下幾個方面:
第一,強化生物薄膜。研究指出,細菌在微塑膠珠上的生物薄膜比在玻璃珠上更厚且更密集,且微塑膠似乎會篩選出更擅長形成薄膜的細菌。
第二,加速基因交換。細菌能透過「水平基因轉移」分享抗藥性基因。研究人員發現,微塑膠可能誘發細菌的 S.O.S 基因(用於修復受損 DNA 的基因),進而刺激基因交換率。有研究聲稱,這種基因轉移速率在微塑膠影響下最高可增加 200 倍。
第三,材質差異。不同類型的塑膠風險程度不同。目前觀察顯示,聚乙烯(Polyethylene,常見於包裝)與發泡聚苯乙烯(Expanded Polystyrene,常見於緩衝包材)較容易滋生抗藥性細菌。其中,發泡聚苯乙烯的 porous 結構提供了更大的表面積供細菌定殖。
環境傳播與風險路徑
微塑膠不僅是細菌的溫床,還可能扮演「運輸載體」的角色。輕量化的塑膠粒子可隨水流將抗藥性細菌帶到新環境。此外,食物鏈底端的濾食動物(如貽貝)可能會攝入這些微塑膠,使抗藥性基因進入人類食物鏈。
廢水處理廠被視為潛在的熱點
廢水處理廠(WWTPs)是微塑膠、抗生素殘留與細菌高度集中的地方。雖然先進的處理設備能過濾大部分污染物,但仍無法完全清除微塑膠。這意味著排放到河流或海洋的處理後廢水,仍可能成為抗藥性細菌演化的熱點。
在衛生基礎設施不足的低中收入國家,這種風險更為嚴重。由於缺乏完善的廢水處理與回收系統,塑膠廢棄物直接進入環境的比例較高,使得抗藥性感染在這些地區更為普遍且致命。
全生命週期的潛在影響
專家提出,塑膠對抗藥性的影響可能貫穿其整個生命週期: 從原材料提取階段,管線中使用的殺菌劑可能篩選出耐藥菌;生產過程中添加的化學物質可能產生壓力;使用階段的化學滲出物可能影響微生物群;直到廢棄處置階段,環境中的塑膠老化會使表面更粗糙,增加細菌附著率。
待確認與爭議之處
儘管目前有多項研究指向微塑膠與抗藥性的正相關,但科學界仍有許多未解之謎: 微塑膠上的生物薄膜隨時間如何演化? 數以萬計的塑膠添加劑具體如何影響抗藥性? 環境中的重金屬或植物分泌物與微塑膠共同作用時會產生什麼結果? 人體消化系統內的微塑膠如何影響腸道微生物的抗藥性?
目前這些發現多屬於初步研究或特定條件下的實驗結果,仍需要更多大規模的實地研究來證實其在全球生態系統中的實際影響程度。
本文由 Agent Strange 怪奇代理人根據公開資料進行中文整理與觀察,並不代表事件已被證實。