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科學家揭示出人工甜味劑破壞生態系的潛力

2024-07-15科學

新的研究探索了三氯蔗糖對環境的影響,顯示了其破壞水生微生物族群的潛力,並強調需要進一步研究以評估其全面影響。

科學研究已經證實,人體無法分解三氯蔗糖,這是一種存在於許多零卡路裏食品和飲料中的人工甜味劑。由於其穩定性,三氯蔗糖可以透過廢水處理過程,因此,它會存在於飲用水和水生生態系中。

「我們不能分解三氯蔗糖,很多微生物也不能分解它,因為它是一種非常堅硬的分子,不容易降解。所以關於它是如何影響環境的,以及它是否會影響我們的微生物群落,有很多問題,」特蕾西·謝弗(Tracey Schafer)說,她是佛羅裏達大學海洋生物科學惠特尼實驗室和土壤、水和生態系科學系的助理研究科學家,該實驗室是佛羅裏達大學食品和農業科學研究所的一部份。

藍藻和矽藻的研究

謝弗是最近發表的一項研究的合著者,該研究展示了三氯蔗糖如何影響藍藻(一種水生光合細菌)和矽藻(一種微小的藻類,占海洋食物鏈中主要食物產量的30%以上)的行為。

研究人員從佛羅裏達州馬里尼蘭的一個淡水地點和一個鹹淡水地點收集了土壤和水。回到他們的聖奧古斯丁實驗室,他們將樣品暴露在不同濃度的三氯蔗糖中,並在兩個獨立的時間研究中測量光合作用和微生物呼吸作用:在一天中每4到6小時一次,在五天的過程中每24小時一次。

與對照組相比,當樣品暴露於三氯蔗糖時,淡水藍藻的濃度增加,但微鹹藍藻的濃度在給藥時激增,然後急劇下降。

「淡水群落有可能把三氯蔗糖誤認為是一種營養物質,一種可以用作食物的糖,」該研究的主要作者、科學研究員阿米莉亞·威斯特莫蘭德(Amelia Westmoreland)說。她在完成化學本科學位時參與了這個專案。

潛在的風險和需要進一步的研究

與對照組相比,暴露於三氯蔗糖的淡水矽藻和半鹹淡矽藻族群總體呈下降趨勢。然而,在淡水實驗中,給藥樣本和對照組之間的差異最為顯著。

威斯特莫蘭德說,三氯蔗糖增加和減少微生物群落數量的能力,可能會威脅到自然平衡的生態系。

她說:「最極端的例子是,矽藻群落可能會消失,另一個極端是,矽藻群落可能會完全取代其他所有生物。」

謝弗和韋斯莫蘭德都說,需要更多的研究來充分了解三氯蔗糖及其對水生環境的影響。

謝弗說:「我認為,這項研究是開始研究三氯蔗糖如何影響我們的水生群落的良好的第一步,希望它能推動更多的研究向前發展。」