《Environmental Research》：Microplastics in Human Semen: Physicochemical Characterisation and Surface-Associated Elemental Profiles among Malaysian Men
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本研究通过拉曼显微光谱和SEM-EDX分析，检测到马来西亚115名男性精液样本中均含有微塑料（浓度0.2-3.3 particle/mL，粒径4-27μm），主要成分为聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯，表面检测到磷、钙、铁、铜、汞和钛等元素，为后续毒性机制研究提供基础数据。
Sarva Mangala Praveena|Siti Adawia Mohd Roslee|Ahmad Zaki Asraf|Nily Waheeda Nekmat|Yusri Sham Abu Hassan|Norzanora Azlina Samad|Habibah Abdul Hamid|Mohd Hasrul Adzhar Hassan|Nik Asyraf Nik Azis
马来西亚普特拉大学医学院与健康科学学院环境与职业健康系，43400，Serdang，Selangor Darul Ehsan，马来西亚
摘要
微塑料日益被认为是广泛存在的环境污染物，具有与生物系统相互作用的能力。除了其本身的颗粒特性外，它们不均匀的表面可能还含有外源性化学成分，但关于微塑料在男性生殖系统中的物理化学特性的研究证据仍然有限。这项横断面描述性人体生物监测研究分析了从人类精液中分离出的微塑料的存在情况、聚合物组成、形态以及表面相关的元素特征。研究收集了115名18至45岁马来西亚男性的精液样本，使用拉曼光谱法进行聚合物鉴定，随后通过扫描电子显微镜结合能量色散X射线光谱法（SEM-EDX）进行形态评估和定性元素分析。所有样本中均检测到微塑料，浓度范围为0.2至3.3个颗粒/毫升，颗粒大小在4至27微米之间。主要检测到的聚合物是聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯。SEM-EDX分析显示，微塑料表面存在多种元素，包括磷、钙、铁、铜、汞和钛，这些元素的存在属于表面共存现象，并非确认的吸附或生物可利用的形式。本研究仅提供了精液中微塑料的基线物理化学特征，未探讨其传输机制、脱附动力学或对生殖健康的影响。
引言
2022年全球塑料产量约为4亿吨，预计未来几十年将持续呈指数级增长（Nayanathara Thathsarani Pilapitiya和Ratnayake，2024年）。在自然风化过程中（如机械磨损、紫外线辐射、氧化反应、水解和微生物降解），这些塑料废物逐渐分解为宏观塑料和微塑料（定义为直径小于5毫米的颗粒，Andrady，2011年；Kumar等人，2025a）。微塑料颗粒已在多种环境介质中被发现，包括陆地和海洋环境、淡水系统、大气沉降物以及食品和饮用水（Kumar等人，2025b，2024年；World Health Organization，2022年）。联合国环境规划署（UNEP）和世界卫生组织（WHO）的报告警告称，随着塑料产量的增加和环境中的积累，人类接触微塑料的风险也在上升。已有证据表明，微塑料可通过摄入、吸入和皮肤接触进入人体（Guo等人，2025年；Zhao等人，2023年）。微塑料能否通过胃肠道、呼吸道或胎盘屏障进入人体，以及其在体内的潜在毒性，仍是亟待研究的问题（Li等人，2023年）。
一旦进入体内，微塑料可能穿过上皮和内皮屏障并在远端器官中积累，尽管在人类身上的相关证据仍有限（Barceló等人，2023年；Zuri等人，2023年）。微塑料可能通过特定颗粒特性及其表面相关污染物与生物系统发生相互作用，但这些机制在人类暴露中的作用尚未完全明确（Ajay等人，2025年；Li等人，2025年；Nawab等人，2024年）。有人提出“特洛伊木马”假说，认为微塑料可能作为吸附污染物的载体；然而，支持其传输、释放或生物效应的实证证据仍不足。鉴于男性生殖系统是一个敏感的生物器官，检测精液中的微塑料及其表面特征具有重要意义（Harris等人，2022年）。
随着对男性生殖健康环境因素的关注增加，微塑料作为潜在有害物质引起了人们的兴趣。越来越多的证据表明，包括微塑料在内的环境污染物可能是导致这一生殖健康危机的原因之一。近期研究发现了精液中存在微塑料，主要聚合物包括聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚苯乙烯（Guo等人，2025年；Li等人，2024a；Montano等人，2023年；Zhang等人，2024年）。尽管有关微塑料在人体生殖系统中的报道不断增加，但目前的研究大多仍停留在描述性阶段，对颗粒表面化学成分及相关污染物的分析不足。特别是，精液中微塑料的元素组成尚未得到系统研究。虽然提出了“特洛伊木马”假说来解释微塑料作为污染物载体的可能性，但支持其在男性生殖系统内传输、释放或产生生物效应的实证证据仍缺乏。
基于这一重要问题，本研究旨在识别并表征精液中检测到的微塑料颗粒，并记录其表面相关的元素特征。因此，本研究属于描述性人体生物监测，旨在描述马来西亚男性精液中微塑料颗粒的存在情况及其表面相关元素特征，而非评估其传输机制或毒理学效应。研究结果为未来的机制研究和毒代动力学研究提供了基础数据。
受访者选择与样本量
本研究采用横断面设计，时间跨度为2025年8月至10月，旨在评估精液中微塑料的存在情况。受访者招募和筛选工作由马来西亚吉隆坡的国家人口与家庭发展委员会（LPPKN）协助完成。LPPKN的研究人员根据研究标准帮助确定了符合条件的参与者。纳入标准包括年龄在18至45岁之间的马来西亚男性，且无慢性疾病。
研究受访者特征
补充表1展示了参与本研究受访者的社会人口统计特征。共有115名参与者，平均年龄为33.6 ± 5.1岁。其中马来族占多数（84.3%），其次是印度族（7.8%）、华人族（4.4%）和其他种族（3.5%）。大多数参与者已婚（99.1%），仅有1名受访者离异（0.9%）。在教育背景方面，39.1%拥有学士学位，29.6%持有证书或文凭，25.2%拥有其他学历。
研究局限性
本研究仅限于微塑料的表征，未评估其在男性生殖系统中的传输机制、脱附动力学或毒理学效应。横断面设计仅能捕捉某一时间点的微塑料存在情况，因此无法评估时间变化、暴露持续时间或微塑料存在与年龄、职业等个体特征之间的因果关系。
结论
本研究提供了描述性人体生物监测证据，证实微塑料颗粒持续存在于精液中。通过拉曼光谱和SEM-EDX技术的结合应用，研究了精液中微塑料的聚合物组成、颗粒形态及表面相关元素特征。微塑料表面的元素特征反映了精液样本中的共存现象。
作者贡献声明
Nily Waheeda Nekmat：资源准备、方法论。Yusri Sham Abu Hassan：资源准备、方法论、概念构思。Norzanora Azlina Samad：资源准备、方法论、概念构思。Habibah Abdul Hamid：资源准备、方法论、概念构思。Mohd Hasrul Adzhar Hassan：资源准备、方法论。Nik Asyraf Nik Azis：资源准备、方法论。Sarva Mangala Praveena：撰写初稿、监督、项目管理、方法论设计、研究实施、资金获取、数据分析。
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。
致谢
本研究得到了马来西亚国家人口与家庭发展委员会（LPPKN）2025年研究资助（项目编号6300591）的支持。作者衷心感谢LPPKN和苏丹阿卜杜勒阿齐兹沙医院（马来西亚普特拉大学）的实验室工作人员和研究团队的协助，以及所有自愿参与研究的受访者。
