來源：中國科學報
記者：王方
如今，越來越多的研究證明，農藥可能會破壞腸道菌羣。科學家指出，這會引發一系列健康問題，包括全球非肥胖人羣中的2型糖尿病發病率上升。
圖片來源：S. JAIN/SCIENCE
總的來說，那些在工作中長期接觸農藥的人面臨的風險最高，但在家中使用農藥同樣會影響腸道菌羣。英國倫敦國王學院的Robin Mesnage表示：“反覆低劑量接觸具有生物活性的化學物質，或許不會立刻出現劇烈反應，但會形成一個長期的選擇性壓力。”
2023年，全球農藥使用量達373萬噸，約爲1990年的兩倍。長期以來，相關健康風險研究主要集中在急性中毒、神經毒性和癌症方面。但是，用於研究複雜微生物生態系統的新型基因技術，如今已能追蹤殺蟲劑對腸道菌羣的影響了。
印度KMCH研究基金會的Velmurugan Ganesan對印度南部近3000人開展了一項研究，發現城市地區23%的參與者患有糖尿病，且多與肥胖、高膽固醇等典型危險因素相關；農村地區的糖尿病患病率爲16%，但與這些危險因素無關。Ganesan說：“我們開始懷疑，環境化學物質是否在其中發揮了作用。”
隨後，團隊在小鼠身上研究了一種廣泛使用的農業殺蟲劑——氯氰菊酯的影響。以往動物實驗多采用短時間內高劑量給藥，但他們根據印度日常飲食中的農藥殘留，採用所謂的“現實劑量”，持續120天給藥。這項去年發表的研究顯示，氯氰菊酯重塑了小鼠腸道菌羣，其中乳酸桿菌等有益菌數量下降，幽門螺桿菌等潛在有害菌增多。即便體重沒有增加，接觸農藥的小鼠也出現了高血糖和糖尿病症狀。
目前，團隊正在分析糖尿病（含肥胖與非肥胖）患者及健康對照組的血液、尿液和糞便樣本，以驗證這一規律是否適用於人類。“我們正試圖證明，由環境化學物質誘發的糖尿病與生活方式相關的糖尿病在發病機制上是截然不同的。二者可能需要不同的臨牀治療方案。”Ganesan說。
農藥似乎不僅改變了菌羣數量，還會影響它們的代謝活動。在2025年的另一項大型研究中，科學家將17種人體腸道細菌暴露於18種農藥中，並檢測到微生物產生的數百種小分子物質發生的變化，其中包括短鏈脂肪酸、膽汁酸和色氨酸相關分子。這些物質能維持腸道黏膜健康、調節炎症反應、調控免疫功能。
領導這項研究的美國耶魯大學的Caroline Johnson表示：“大多數研究只關注農藥對腸道菌羣組成的影響，而這項研究表明，影響遠不止於此。”團隊還發現，部分細菌會在細胞內蓄積農藥，這可能延長它們在人體內的停留時間，增加長期健康風險。
通過改變腸道細菌的代謝產物，農藥還可能影響大腦信號傳導與免疫反應。動物實驗顯示，接觸氯氰菊酯與抑鬱症行爲相關，同時伴隨腸道菌羣改變。愛爾蘭科克大學的John Cryan說：“這並非單一機制，而是一系列生物效應網絡，最終會擾亂腸-腦軸的信號交流。”
但Cryan提醒，證實因果關係是該領域最大的難題。即便是對照動物實驗也無法確定行爲改變是由菌羣紊亂，還是農藥直接作用於大腦所致。近期一些實驗開始彌補這一缺口：在動物研究中，僅通過糞便菌羣移植等方式就足以改變行爲，表明腸道微生物確實起到了因果作用。
農藥對人體是否存在類似影響目前仍不明確。與實驗動物不同，人類往往常年接觸多種混合化學物質。Mesnage團隊在130名英國人尿液中檢測出186種常見農藥的殘留，結果令人意外。所有參與者的尿液中都檢出擬除蟲菊酯類或有機磷類殺蟲劑殘留，且蔬果攝入量更高的人殘留水平更高。此外，尿液中農藥殘留水平越高，腸道菌羣組成與代謝變化越明顯。Mesnage表示，家庭使用的農藥或寵物殺蟲劑也會增加暴露風險。
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