温度主导下的虫黄藻健康：微塑料与热胁迫协同作用的生理、抗氧化及代谢响应机制

《Marine Environmental Research》：Temperature as a determinant of Symbiodiniaceae health: physiological, antioxidant, and metabolic responses under co-exposure to microplastics

　　本研究系统揭示了温度作为关键环境因子对虫黄藻（Symbiodiniaceae）健康的核心调控作用。通过比较热敏感型Breviolum minutum与耐热型Durusdinium trenchii在微塑料（MPs）、热胁迫及其复合暴露下的光合生理、抗氧化响应及代谢组学特征，发现D. trenchii通过调控氨基酸生物合成、脂肪酸饱和度（通过下调不饱和脂肪酸途径）、ABC转运蛋白及TCA循环等代谢重塑策略展现卓越的热适应能力，为珊瑚礁保护提供新见解。

　　

^研究亮点

热胁迫和微塑料暴露对虫黄藻生理的影响

如图2所示，微塑料对B. minutum的生长影响相对较小。与对照组相比，直到暴露72小时后才观察到细胞密度的显著下降（图2A、B）。相比之下，高温显著抑制了B. minutum的生长，在48小时检测到细胞数量明显减少（P < 0.05），并随着暴露时间的延长持续下降（图2A）。此外，在微塑料和热胁迫复合暴露下，B. minutum的生长抑制程度与单独热胁迫组相似，表明温度是主导胁迫因子。

^{B. minutum和D. trenchii对环境胁迫因子的差异生理响应}

毫无疑问，微塑料暴露会对虫黄藻的正常生长和生理功能产生负面影响（Su等，2020；Liang等，2025）。本研究中，我们观察到B. minutum和D. trenchii对微塑料暴露的物种特异性反应。具体而言，在整个实验期间，D. trenchii的生长未受影响，与对照组相比无统计学显著差异。相反，B. minutum在暴露72小时后表现出细胞密度的显著降低，表明其对微塑料更为敏感。有趣的是，微塑料单独暴露并未引起两种虫黄藻光合色素的显著变化，也未引发氧化应激。然而，热胁迫（单独或与微塑料复合）显著降低了B. minutum的色素含量和生长，但对D. trenchii的影响较小。抗氧化反应数据显示，B. minutum在热胁迫和复合暴露下出现氧化应激，而D. trenchii的抗氧化酶系统保持稳定，进一步证实了其强大的耐热性。

^结论

微塑料单独暴露对B. minutum或D. trenchii的光合色素影响极小，且未引发氧化应激。在复合胁迫下，温度是生理响应的主要驱动因子。微塑料诱导的B. minutum生长抑制可能与玉米素（zeatin）生物合成受抑制有关。D. trenchii在热胁迫下表现出强大的代谢可塑性，通过增强抗氧化物质合成、下调三羧酸循环（TCA cycle）以及提高脂肪酸饱和度等机制提升耐热性。