农药可能严重破坏肠道微生物

图片来源：S. JAIN/SCIENCE

本报讯如今，越来越多的研究证明，农药可能会破坏肠道菌群。科学家指出，这会引发一系列健康问题，包括全球非肥胖人群中的2型糖尿病发病率上升。

总的来说，那些在工作中长期接触农药的人面临的风险最高，但在家中使用农药同样会影响肠道菌群。英国伦敦国王学院的Robin Mesnage表示：“反复低剂量接触具有生物活性的化学物质，或许不会立刻出现剧烈反应，但会形成一个长期的选择性压力。”

2023年，全球农药使用量达373万吨，约为1990年的两倍。长期以来，相关健康风险研究主要集中在急性中毒、神经毒性和癌症方面。但是，用于研究复杂微生物生态系统的新型基因技术，如今已能追踪杀虫剂对肠道菌群的影响了。

印度KMCH研究基金会的Velmurugan Ganesan对印度南部近3000人开展了一项研究，发现城市地区23%的参与者患有糖尿病，且多与肥胖、高胆固醇等典型危险因素相关；农村地区的糖尿病患病率为16%，但与这些危险因素无关。Ganesan说：“我们开始怀疑，环境化学物质是否在其中发挥了作用。”

随后，团队在小鼠身上研究了一种广泛使用的农业杀虫剂——氯氰菊酯的影响。以往动物实验多采用短时间内高剂量给药，但他们根据印度日常饮食中的农药残留，采用所谓的“现实剂量”，持续120天给药。这项去年发表的研究显示，氯氰菊酯重塑了小鼠肠道菌群，其中乳酸杆菌等有益菌数量下降，幽门螺杆菌等潜在有害菌增多。即便体重没有增加，接触农药的小鼠也出现了高血糖和糖尿病症状。

目前，团队正在分析糖尿病（含肥胖与非肥胖）患者及健康对照组的血液、尿液和粪便样本，以验证这一规律是否适用于人类。“我们正试图证明，由环境化学物质诱发的糖尿病与生活方式相关的糖尿病在发病机制上是截然不同的。二者可能需要不同的临床治疗方案。”Ganesan说。

农药似乎不仅改变了菌群数量，还会影响它们的代谢活动。在2025年的另一项大型研究中，科学家将17种人体肠道细菌暴露于18种农药中，并检测到微生物产生的数百种小分子物质发生的变化，其中包括短链脂肪酸、胆汁酸和色氨酸相关分子。这些物质能维持肠道黏膜健康、调节炎症反应、调控免疫功能。

领导这项研究的美国耶鲁大学的Caroline Johnson表示：“大多数研究只关注农药对肠道菌群组成的影响，而这项研究表明，影响远不止于此。”团队还发现，部分细菌会在细胞内蓄积农药，这可能延长它们在人体内的停留时间，增加长期健康风险。

通过改变肠道细菌的代谢产物，农药还可能影响大脑信号传导与免疫反应。动物实验显示，接触氯氰菊酯与抑郁症行为相关，同时伴随肠道菌群改变。爱尔兰科克大学的John Cryan说：“这并非单一机制，而是一系列生物效应网络，最终会扰乱肠-脑轴的信号交流。”

但Cryan提醒，证实因果关系是该领域最大的难题。即便是对照动物实验也无法确定行为改变是由菌群紊乱，还是农药直接作用于大脑所致。近期一些实验开始弥补这一缺口：在动物研究中，仅通过粪便菌群移植等方式就足以改变行为，表明肠道微生物确实起到了因果作用。

农药对人体是否存在类似影响目前仍不明确。与实验动物不同，人类往往常年接触多种混合化学物质。Mesnage团队在130名英国人尿液中检测出186种常见农药的残留，结果令人意外。所有参与者的尿液中都检出拟除虫菊酯类或有机磷类杀虫剂残留，且蔬果摄入量更高的人残留水平更高。此外，尿液中农药残留水平越高，肠道菌群组成与代谢变化越明显。Mesnage表示，家庭使用的农药或宠物杀虫剂也会增加暴露风险。（王方）