ナノプラスチックがサルモネラ菌と相互作用し食品安全に影響(Nanoplastics can interact with Salmonella to affect food safety, study shows)

ad

2026-02-26 イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校

米国イリノイ大学アーバナ–シャンペーン校の研究チームは、ナノプラスチック粒子が食中毒菌サルモネラ(Salmonella enterica)の挙動に影響を及ぼし、食品安全リスクに関わる可能性を示す研究結果を発表した。プラスチック包装が分解して生じるナノプラスチックはポリスチレンなどの微小粒子となり、これがサルモネラと接触すると病原性関連遺伝子の発現が増加し、バイオフィルム形成が促進されることが観察された。バイオフィルムは細菌を保護し環境ストレスに強くする構造で、清掃や殺菌への耐性を高める。また、初期接触後は攻撃的な挙動だが、長時間曝露で防御モードに切り替わるなど、細菌の応答モードの変化も報告されている。さらに、ナノプラスチック曝露が抗生物質耐性遺伝子の発現増加につながる可能性が示唆されており、抗菌耐性のリスクにも関わる可能性がある。しかし研究者らは、現時点では包装プラスチックを直ちに避けるべきとする証拠は不十分で、さらなる研究が必要と強調している

<関連情報>

ポリスチレンナノプラスチックと病原体の可塑性:サルモネラ・エンテリカに対する毒性の脅威か、それとも許容されるストレス要因か? Polystyrene nanoplastics and pathogen plasticity: Toxic threat or tolerated stressor in Salmonella enterica?

Jayita De, Goutam Banerjee, Edwin Valenzuela De Leon, Adriana Gonzalez Martinez, Corina Wong, Pratik Banerjee
Journal of Hazardous Materials  Available online: 26 January 2026
DOI:https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2026.141264

Graphical Abstract

ナノプラスチックがサルモネラ菌と相互作用し食品安全に影響(Nanoplastics can interact with Salmonella to affect food safety, study shows)

Highlights

  • PS-NPs suppress Salmonella viability in a clear concentration-dependent manner.
  • Exposure to PS-NPs activates key oxidative and envelope stress response pathways.
  • PS-NPs enhance biofilm formation, promoting persistence under adverse conditions.
  • PS-NPs modulate virulence genes, influencing invasive and pathogenic potential.
  • PS-NPs alter AMR gene expression, influencing resistance dissemination.

Abstract

Polystyrene nanoplastics (PS-NPs), a group of increasingly common environmental pollutants, pose emerging risks to microbial ecology and food safety. This study examines the concentration- and time-dependent effects of PS-NPs (low exposure: 2.5–5 mg/L; moderate exposure: 10–20 mg/L; high exposure: 50–100 mg/L) on Salmonella enterica, a major foodborne pathogen. Under realistic environmental conditions, PS-NPs influenced bacterial viability, membrane integrity, and oxidative stress levels, with higher concentrations causing lipid peroxidation and membrane disruption. Gene expression analyses showed early upregulation of stress-related, biofilm-associated, virulence, and adhesion genes, indicating an adaptive response to PS-NP-induced stress. Biofilm formation increased with moderate to high PS-NP exposure, confirmed by exopolysaccharide measurement and confocal microscopy. However, prolonged or high-dose exposure resulted in downregulation of efflux systems (acrB, tolC), quorum-sensing regulators (lsrA, invF), and antimicrobial resistance genes (marR, tetC), suggesting stress-related trade-offs. Notably, transient activation of marA and acrA indicates potential NP-induced cross-resistance mechanisms. These results imply that PS-NPs act as environmental stressors capable of altering bacterial virulence and survival strategies, with significant implications for microbial behavior in plastic-contaminated ecosystems and food processing environments. Collectively, our results emphasize the urgent need to reevaluate NP exposure in the context of public health and antimicrobial resistance.

医療・健康
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました