典型抗生素聯(lián)合暴露對海水青鳉(Oryzias melastigma)胚胎的毒性及生物富集效應(yīng)研究.pdf

1、抗生素以其優(yōu)良的抗菌作用，被人類廣泛地使用，致使其以各種途徑，大量地進入到自然環(huán)境中，尤其是水環(huán)境中。其中，磺胺類和氟喹諾酮類藥物因其廣譜的抗菌性而被大量使用，因此成為水環(huán)境中檢出率最高、檢出濃度最大的兩類抗生素。目前，環(huán)境中抗生素的研究主要集中于痕量檢測，對于水生生物毒性研究多針對于大型溞、浮萍、月芽藻等低等水生生物，而對低劑量、長期暴露下抗生素對魚類的生理毒性效應(yīng)，及其在生物體內(nèi)的富集研究相對較少，其在水環(huán)境中潛在的生態(tài)毒理效應(yīng)尚未

2、有明確的評價，有必要對相關(guān)的生態(tài)毒理數(shù)據(jù)進行完善，同時，研究手段上偏重生物學(xué)方法，與化學(xué)相結(jié)合來研究毒性作用機制非常欠缺。
　　本研究從磺胺類和氟喹諾酮兩大類抗生素中各選取一種具有代表性的藥物，即磺胺二甲基嘧啶（Sulfamethazine，SMZ）和諾氟沙星(Norfloxacin, NOR)作為研究對象，選取海水青鳉胚胎為受試生物，采用化學(xué)、生物化學(xué)、生態(tài)毒理學(xué)等理論與技術(shù)相結(jié)合的方法來探究不同暴露濃度下兩種藥物單獨以及聯(lián)合暴

3、露下對海水青鳉（Oryzias melastigma）胚胎生理機能、抗氧化防御系統(tǒng)關(guān)鍵酶（超氧化物歧化酶SOD和過氧化氫酶CAT）的影響，并測定海水青鯔胚胎體內(nèi)SMZ、NOR含量的變化，揭示胚胎體內(nèi)這兩種污染物的生物積累動力學(xué)特征，為深入研究磺胺類和氟喹諾酮類藥物的生態(tài)毒理效應(yīng)及其生態(tài)風(fēng)險評價提供理論依據(jù)。取得結(jié)果如下:
　　(1)SMZ在海水青鳉胚胎體內(nèi)的富集量隨暴露濃度和暴露時間的增加而增加，在整個暴露周期內(nèi)，沒有出現(xiàn)富集平衡

4、的現(xiàn)象，表明海水青鯔胚胎對SMZ有較強的富集能力。NOR在海水青鳉胚胎體內(nèi)的生物富集，與SMZ不同，0.001、0.1、1 mg/L三個較低濃度組中，NOR在海水青鳉胚胎中的富集量均隨暴露濃度和暴露時間的增加而增加，10 mg/L和50 mg/L濃度組中NOR的富集量均出現(xiàn)先升高后降低的現(xiàn)象，NOR在海水青鳉胚胎體內(nèi)的生物富集量約達8ng/embryo時吸收速率出現(xiàn)負值，開始消除。前4天胚胎對SMZ和NOR的吸收速率最大，且隨暴露濃度的

5、增大而增大。單獨暴露實驗與聯(lián)合暴露實驗中，SMZ和NOR的富集程度和吸收速率在數(shù)值上雖然存在些許差異，但整體規(guī)律性較為相似。
　　(2)SMZ、NOR單獨及聯(lián)合水相暴露海水青鯔胚胎，可引起孵化幼魚的卵黃囊水腫畸形，隨著暴露濃度的增加，這種畸形的畸形率增加，呈現(xiàn)一定的劑量-效應(yīng)關(guān)系。幼魚的這種卵黃囊水腫畸形，在幼魚被放入無污染的海水中飼養(yǎng)后，是可以得到恢復(fù)的。在SMZ單獨暴露時，胚胎還會出現(xiàn)凝血畸形，凝血畸形率同樣隨著暴露濃度的增加

6、而上升，此外，凝血可能會導(dǎo)致胚胎血液循環(huán)障礙，成為胚胎死亡的主要原因。SMZ和NOR對胚胎的心臟具有一定的毒性作用，單獨及聯(lián)合暴露均會引起海水青鯔胚胎心搏率的增加。生理毒性實驗表明SMZ對海水青鳉胚胎的發(fā)育毒性大于NOR，且二者聯(lián)合暴露時毒性作用減弱。同時，抗生素本身的抗菌性在一定程度上可能會對胚胎的發(fā)育起到保護作用。
　　(3)SMZ單獨暴露海水青鳉胚胎時，胚胎的SOD活性基本呈現(xiàn)的是先誘導(dǎo)，后抑制的趨勢，而CAT的活性基本隨暴

7、露濃度的增加呈誘導(dǎo)趨勢，相比SOD，CAT對SMZ響應(yīng)更加敏感。NOR單獨暴露海水青鳉胚胎時，胚胎的SOD活性基本隨暴露濃度的增加呈誘導(dǎo)的趨勢，CAT活性只有在第8 dpf時，最高濃度組中被顯著誘導(dǎo)，相比CAT，SOD對NOR響應(yīng)更加敏感。兩種抗生素聯(lián)合暴露時SOD和CAT兩種酶，響應(yīng)均較敏感，且較為集中地出現(xiàn)在第8 dpf和12 dpf時。不論SMZ、NOR單獨暴露，還是二者聯(lián)合暴露均會對海水青鳉胚胎造成氧化脅迫，但聯(lián)合暴露與單獨暴露