全球范圍內，塑料的使用已成為一個嚴重的環境問題。2010年，估計有480萬至1270萬噸塑料垃圾進入海洋。到2050年，這一數字預計將上升至約120億噸（Zheng和Suh，2019年）。海洋生態系統中微小塑料碎片的增多引發了人們對微塑料污染的擔憂（Ashrafy等人，2023年）。大量微塑料主要通過淡水途徑從陸地環境進入海洋，包括河流、河口以及工業和農業排放物（Ajith等人，2020年）。大約70%的海洋垃圾沉積在海底，其余30%漂浮在海面上或沿岸（Thevenon等人，2014年）。據估計，海洋表面漂浮著超過171萬億個微塑料顆粒，總重量達230萬噸，占所有海洋垃圾的85%（Eriksen等人，2023年）。陽光照射會在聚合物表面形成孔洞和孔隙，從而增強其對污染物的吸附能力（Barari等人，2025年）。聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）是海洋環境中最常見的微塑料類型。海洋生物，包括浮游生物和浮游植物，會攝入這些微塑料（Shamala和Merline Sheela，2023年；Kumara Sashidara等人，2024年）。從沿海地區采集的水樣中含有直徑在1至14 μm之間的聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）和聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）微塑料，其中60%的顆粒直徑小于5 μm（Bao等人，2022年；Faull等人，2024年；Zhao等人，2025年）。由于微塑料體積小，它們可以被水生和陸地生物攝入，從而通過食物鏈進行營養傳遞，并增加人類通過攝入和吸入暴露的風險，可能還會發生生物放大效應（Sun和Wang，2023年）。微塑料在海洋環境中的普遍存在，其濃度高達每立方米102,000個顆粒，表明海鮮是通過攝入途徑人類暴露的重要途徑（Rahman等人，2021年）。據估計，人們每年通過食用軟體動物、甲殼類動物和魚類攝入的微塑料數量分別為27,825個、17,716個和8,323個（Danopoulos等人，2020年）。微塑料對生物體的影響取決于其物理和化學性質（Zolotova等人，2022年）。微塑料表面的粗糙度（如溝槽和孔隙）顯著增強了其對污染物（包括重金屬和有機污染物）的吸附能力（Anik等人，2021年；Esmaeili Nasrabadi等人，2025年）。密度較低的微塑料會漂浮在海面上（Frias等人，2020年；Meijer等人，2021年），而密度較高的微塑料則會沉入沉積物中并積累（Alfaro-Nú?ez等人，2021年）。多項研究表明，海洋生物可能會攝入微塑料，這通常會導致不良后果，因為微塑料會在組織中積累，成為感染的載體，并吸收和保留有害物質（Auta等人，2017年；Zahmatkesh Anbarani等人，2024年）。水生生物通過呼吸、濾食或懸浮喂養以及攝入受微塑料污染的食物來吸收微塑料（Du等人，2021年；Aguirre-Martínez等人，2023年；Zavala-Alarcón等人，2023年）。已有報告指出，太平洋、大西洋、印度洋和地中海的多種魚類會攝入微塑料（Alberghini等人，2023年）。此外，許多研究人員也報告了來自不同海岸的海洋雙殼類動物攝入微塑料的情況（Phaksopa等人，2023年；Pequeno等人，2021年；Qu等人，2018年）。在不列顛哥倫比亞省沿海捕獲的幼鮭和返回成年的鮭魚每天攝入2–7個微塑料，而返回成年的鮭魚每天攝入的微塑料少于91個（Desforges等人，2015年）。在墨西哥中太平洋捕獲的2643只橈足類動物中，23只含有纖維狀、碎片狀和球狀的微塑料，單個顆粒的平均長度為468.1 ± 113.8 μm（Zavala-Alarcón等人，2023年）。

海洋微藻能產生多種生物活性化合物，如氨基酸、藻膽蛋白、酚類、維生素、類胡蘿卜素以及富含多不飽和脂肪酸的脂質（Mahata等人，2022年；Eze等人，2023年）。此外，微藻通過光合作用固定二氧化碳（Prasad等人，2021年；Chen等人，2024年）。微藻對污染物非常敏感，因此是評估水環境中微塑料污染的理想指標（Gallo等人，2020年）。作為營養循環的重要組成部分，微藻能固定磷并產生脂質（Chauhan和Mohanty，2024年）。由于其快速生長的特性，微藻的生物量中脂質含量可高達80%（Gui等人，2021年）。微藻儲存的脂質主要是三酰甘油（TAGs），可以通過與甲醇的酯交換反應轉化為生物柴油（El-Sheekh等人，2021年；Khoo等人，2023年）。

在海洋微藻中，Nannochloropsis、Chaetoceros和Isochrysis在維持水生生態系統方面起著重要作用（Esteves等人，2025年；Pérez-Varillas和Sánchez-Saavedra，2025年）。Nannochloropsis是一種具有高光合效率的海洋微藻，能將二氧化碳轉化為三酰甘油和ω-3長鏈多不飽和脂肪酸二十碳五烯酸（EPA）（Ma等人，2016年；Mienis等人，2024年）。Chaetoceros neogracile是一種常用于喂養蝦和魚等海洋生物的微藻（Teixeira和Granek，2017年）。除了生長速度快和生物量產量高外，Chaetoceros還含有高水平的脂肪酸（Bhattacharjya等人，2020年；Kanda等人，2024年）。在10%二氧化碳濃度下，Chaetoceros的脂質含量為43.40%，其中90%以上為C14–C18脂肪酸，且超過80%為飽和脂肪酸和單不飽和脂肪酸，表明其具有生產生物燃料的潛力（Wang等人，2014年）。Isochrysis galbana是一種廣泛分布于近海水域的藻類，對環境污染物非常敏感（Jin等人，2020年）。除了甾醇和類胡蘿卜素外，Isochrysis還富含ω-3脂肪酸，在水產養殖（如蝦和軟體動物的養殖）和化妝品行業中有重要應用（Meneses-Montero等人，2025年）。

盡管人們越來越認識到微塑料的生態影響，但關于微塑料對微藻的亞致死影響（尤其是對色素生成和脂質代謝等關鍵生物過程的影響）的研究仍較少（Li等人，2024年）。光合色素對微藻的光吸收和能量轉換至關重要，而脂質不僅對細胞結構和能量儲存至關重要，還對生物燃料和營養保健品產業具有經濟價值（Morales等人，2021年；Khoo等人，2023年）。這些代謝途徑的干擾可能會阻礙初級生產力、食物網相互作用和生物技術應用（Kholssi等人，2023年）。Mojiri等人（2024年）的研究揭示了聚苯乙烯微塑料對Chaetoceros neogracile的有害影響。然而，由于適應作用，聚苯乙烯微塑料引起的生長抑制和損傷隨時間逐漸減弱（Jin等人，2024年）。研究發現，Chlorella vulgaris暴露于聚乙烯和聚苯乙烯微塑料后，其生長和光合色素生成受到抑制（Wang等人，2023a）。此外，微塑料還會通過形成異質聚集體阻礙氣體交換和營養物質的吸收，從而影響微藻的生長（Guo等人，2020年；Nava和Leoni，2021年）。然而，關于在不同微塑料聚合物比例下多種海洋微藻的比較研究仍然有限。為填補這一空白，本研究在三種海洋微藻中進行了受控的、基于聚合物比例和物種差異的微塑料暴露評估，研究了生長、色素組成和脂質代謝的變化，以提供超越單一物種或單一聚合物研究的機制性見解。具體而言，本研究旨在：（i）評估微塑料暴露對Nannochloropsis、Chaetoceros和Isochrysis生長的影響；（ii）評估這些物種在暴露于微塑料后光合色素（包括葉綠素和類胡蘿卜素）的變化；（iii）分析微塑料污染對總脂質含量和脂肪酸組成的影響。