蔬菜花卉所质量与安全课题组对种植业农产品中的微纳米塑料进行了系统阐释，包括其行为过程、植物毒理效应以及防控策略。
近日，中国农业科学院蔬菜花卉研究所质量与安全课题组对种植业农产品中微纳米塑料的行为过程进行了剖析。他们全面且系统地剖析了这一过程。同时，深入研究了在生物胁迫和非生物胁迫环境下，微纳米塑料对植物产生的毒性作用。并且针对性地提出了相关防控策略。相关研究成果以“Micro/Nanoplastics in plantation agricultural products: Behavior process, phytotoxicity under biotic and abiotic stresses, and controlling strategies”这样的标题，在国际知名期刊《Journal of Nanobiotechnology》上得以发表。该期刊影响因子 IF 为 10.6，处于 Q1 分区。
塑料制品以及农用薄膜被广泛应用，微纳米塑料（MPs/NPs）污染随之成为全球性的生态环境问题。这种污染不仅给生态系统带来了严重的危害，也对种植业农产品的生长发育以及营养品质构成了新的威胁。最后提出了相应的控制策略。
研究发现，农业系统中的 MPs/NPs 来源于农药包装材料。这些微纳米塑料能够通过胞吞作用进入植物体内，也能通过质外体途径进入，还可通过裂隙进入模式进入，以及通过叶片气孔进入。进入植物体内后，会进而对植物产生影响，包括影响植物的表型，影响植物的代谢，影响植物的酶促反应，影响植物的基因遗传过程。具体表现为对种子萌发有影响，对生长代谢有影响，对光合作用有影响，对氧化应激与抗氧化防御有影响，对果实产量和营养品质有影响，对细胞毒性和遗传毒性有影响。MPs/NPs 会与其他环境胁迫因子产生相互作用。它们对植物的毒性作用可能呈现出协同的情况，也可能是拮抗的，还可能是中性的。最后，团队重点介绍了以下一系列防控 MPs/NPs 毒性的策略：开发新型绿色可生物降解塑料；采用植物提取与固定化技术；利用外源植物生长调节剂进行干预；通过多孔纳米材料进行调控；以及进行生物催化和酶降解等方法。这项研究成果为种植业农产品中微纳米塑料的风险评估提供了依据，此依据很重要。同时，也为相关防控技术的研发提供了方向，此方向很关键。
图1 种植业农产品中微纳米塑料的吸收和转运机制
图2 微纳米塑料诱导植物毒性效应的缓解策略
中国农业科学院蔬菜花卉研究所担任论文的完成第一单位。博士生林志豪与徐东辉研究员共同成为论文的第一作者。徐东辉研究员、王静教授（来自中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所）以及刘广洋研究员共同担任共同通讯作者。该研究是依托蔬菜生物育种全国重点实验室以及农业农村部蔬菜质量安全控制重点实验室来开展的。它获得了国家重点研发计划的资助，也获得了国家大宗蔬菜产业技术体系的资助，同时还获得了北京市面上基金的资助，以及中国农业科学院农业科技创新工程等项目的资助。
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编辑团队介绍
林志豪是中国农业科学院蔬菜花卉研究所 2023 级的博士研究生，他的导师是徐东辉研究员，其主要研究方向为果蔬中纳微塑料的规律影响分析以及精准调控去除技术。目前已在 Nano today 以第一作者/共一发表 SCI 论文 1 篇。目前已在 Trac-Trend in Analytical chemistry 以第一作者/共一发表 SCI 论文 1 篇。目前已在 Food chemistry 以第一作者/共一发表 SCI 论文 1 篇。目前已在 Microchemical Journal 以第一作者/共一发表 SCI 论文 1 篇。目前已在 Journal of Separation Science 以第一作者/共一发表 SCI 论文 1 篇。
刘广洋是博士，也是研究员，同时还是博士生导师。他是中国农科院的“青年英才”。目前在工作于中国农业科学院蔬菜花卉研究所的质量安全课题组，其研究方向为农业纳米技术研发以及蔬菜质量安全应用。围绕蔬菜产品质量安全控制以及营养品质提升这两方面，借助质量安全学、分析化学、园艺学、纳米科学和材料学等多学科的理论技术，深入进行多孔有机纳米材料的制备以及功能解析方面的研究，开展蔬菜产品中农药残留、重金属等农业化学污染物的识别控制和检测工作，进行营养品质纳米保持以及分析评价方面的研究，实施蔬菜生长发育纳米调控方面的研究，顺利构建了新型纳米材料的创制及其在蔬菜质量安全方面的应用技术体系，研发出多种针对蔬菜产品质量安全污染物/功能活性成分的样品前处理、控制去除、快速检测和分离纯化技术。主持国家青年基金，还主持北京市面上基金；参与中国农业科学院科技创新工程基础研究人才项目（青年英才）；参与“十三五”重点研发子课题；主持国家蔬菜产品质量安全风险评估项目；主持中国农业科学院蔬菜所基本业务科研经费等；参与国家大宗蔬菜产业技术体系质量安全与营养品质评价岗位专家项目；参与“十四五”重点研发课题；参与中国农业科学院科技创新工程重大任务等项目。至今发表了 115 篇学术论文，其中有 75 篇是 SCI 论文。以第一或通讯作者身份发表的 SCI 论文有 46 篇，这些论文发表在 Nano Today、Chemical Engineering Journal、Journal of Hazardous Materials、TrAC Trends in Analytical Chemistry、Journal of Advanced Research、Food Chemistry、Journal of Cleaner Production、Nano Letters 等期刊上。这些 SCI 论文的总影响因子为 307.3，其中影响因子大于 8 的有 15 篇，影响因子大于 10 的有 8 篇，还有 2 篇是 ESI 高被引论文。此外，还发表了 18 篇中文核心论文。
获得了 22 项授权发明专利，还申请了 4 项国家发明专利。主编了 2 部专著，参编了 1 部专著，并且参与制定了 1 项农业行业标准。“蔬菜产品中农药残留高效识别与精准检测技术及应用”在 2022 年获得全国商业科技进步奖一等奖，排名第 2 位（共 13 项）。在 2023 年获得重庆市首届卓越工程师大赛优秀成果转化奖，排名第 3 位（共 3 项）。获得了 2023 年 MDPI 论文的优秀作者奖。“蔬菜产品质量安全控制和营养品质评价技术研发与应用专项”在十五五农业农村科技发展征文中获得优秀论文二等奖，排名为 2/5。2024 年成为民盟北京市委第十三届农业农村委员会委员，2024 年成为美国科学荣誉学会（Sigma Xi）正式会员，2022 年至 2024 年入选全球前 2%顶尖科学家“年度影响力”榜单。兼任多个重要专家职务，包括国家科技专家库专家；同时还是教育部学位中心硕博论文评审专家；也是中国绿色食品专家评审委员会委员；并且是中国食品法典专家咨询委员会委员；此外，还是北京工商大学的研究生实践导师。担任 Frontiers in Nutrition 的副主编，同时担任 Nanomaterials 和 Foods 期刊的编委，还是 Journal of Future Foods、Food Innovation and Advances、Food Safety and Health、Advanced Agrochem 等期刊的青年编委，并且是 CEJ、JHM、Trac-Trend Anal. Chem.、Carbohyd. Polym.、Environ. Pollut.、Food Chem.、IJBM 等期刊的审稿人
