土壤四環(huán)素和金霉污染的分子毒理與環(huán)境質(zhì)量基準(zhǔn)研究.pdf

1、四環(huán)素(Tetracycline，TC)和金霉素(Chlorotetracycline，CTC)是兩種具有廣譜抗菌效果的抗菌劑，由于在個(gè)人護(hù)理和畜禽養(yǎng)殖業(yè)中大量使用，導(dǎo)致其及其代謝產(chǎn)物在環(huán)境介質(zhì)中普遍存在，并逐漸顯現(xiàn)出對(duì)環(huán)境生物的毒性效應(yīng)，對(duì)人類具有潛在的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。通過對(duì)土壤生物的微觀分子毒性研究，一方面有助于了解抗生素對(duì)土壤生物的毒作用濃度水平，為評(píng)估抗生素的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)奠定基礎(chǔ)，為土壤環(huán)境質(zhì)量基準(zhǔn)的制定提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；另一方面，建立更為精

2、確和敏感的生態(tài)毒理指標(biāo)和方法，及時(shí)監(jiān)測(cè)土壤環(huán)境，避免或減輕環(huán)境污染的損害具有重要意義。本論文通過對(duì)二者的生態(tài)毒理效應(yīng)的研究，從個(gè)體、組織、細(xì)胞和分子等不同水平上研究了兩種抗生素對(duì)土壤模式生物蚯蚓的毒性效應(yīng)，分析了兩種抗生素暴露對(duì)蚯蚓急性致死、抗氧化酶系統(tǒng)、DNA損傷的影響。結(jié)果表明，四環(huán)素和金霉素屬于低毒污染物，在濃度范圍內(nèi)對(duì)沒有產(chǎn)生蚯蚓急性致死作用。不同暴露時(shí)間、不同暴露濃度四環(huán)素和金霉素對(duì)蚯蚓抗氧化酶活性和MDA含量的影響存在一定差

3、異，均不存在明顯的劑量效應(yīng)關(guān)系。對(duì)于四環(huán)素，從3 mg/kg開始CAT酶、SOD酶及MDA開始有響應(yīng)，隨著暴露時(shí)間的增加，響應(yīng)逐漸消失。對(duì)于金霉素，POD酶在暴露7天時(shí)就有顯著的抑制響應(yīng)；暴露28天后，CAT酶開始響應(yīng)；SOD與MDA無響應(yīng)。對(duì)于四環(huán)素，三種酶的敏感性為：SOD>CAT>POD；對(duì)于金霉素，三種酶的敏感性為：POD>CAT>SOD；四環(huán)素和金霉素均對(duì)蚯蚓具有細(xì)胞毒性，較低濃度即可引起蚯蚓體腔細(xì)胞DNA損傷作用，隨著暴露濃

4、度增加DNA損傷加劇，DNA損傷與暴露濃度之間存在顯著的劑量效應(yīng)關(guān)系，且金霉素引起的DNA損傷交四環(huán)素大。蚯蚓體腔細(xì)胞DNA損傷對(duì)四環(huán)素和金霉素的響應(yīng)較敏感。同時(shí)分析了四環(huán)素對(duì)蚯蚓抗氧化酶SOD、CAT和Hsp70 mRNA相對(duì)表達(dá)水平的影響。結(jié)果表明，四環(huán)素暴露條件下，蚯蚓抗氧化酶SOD、CAT和Hsp70 mRNA的相對(duì)表達(dá)量均有響應(yīng)。蚯蚓體內(nèi)CATmRNA的表達(dá)受到基本受到誘導(dǎo)，表達(dá)上調(diào)。SOD mRNA和HSP mRNA的表達(dá)大