兩種混合抗生素對(duì)銅綠微囊藻的生物效應(yīng)和作用機(jī)理.pdf

1、微囊藻是水華藍(lán)藻中最主要的優(yōu)勢(shì)群體，其細(xì)胞內(nèi)合成并向水環(huán)境釋放的微囊藻毒素(MCs)是已知藍(lán)藻毒素中毒性最強(qiáng)的物質(zhì)之一。近年來(lái)，在微囊藻爆發(fā)尚未得到有效遏制的情況下，大量具有生物活性的抗生素污染物排入自然水體，存在與微囊藻作用的可能。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究獲得的單獨(dú)針對(duì)微囊藻的治理手段在應(yīng)用于復(fù)雜水環(huán)境時(shí)經(jīng)常無(wú)法取得預(yù)期效果。因此，有必要闡明水體中抗生素對(duì)銅綠微囊藻的作用效應(yīng)和機(jī)制。
　　由于多種抗生素通常在水體中同時(shí)出現(xiàn)，本研究以混合抗生

2、素為研究對(duì)象。選定螺旋霉素(Spiramycin，SP)和阿莫西林(Amoxicillin，AM)為兩種目標(biāo)抗生素，研究二者混合條件下對(duì)微囊藻增殖、光合作用、產(chǎn)毒能力和藻毒素毒性的效應(yīng)，以及微囊藻對(duì)混合抗生素的降解效應(yīng)，并分析混合抗生素對(duì)微囊藻的作用機(jī)制。結(jié)果表明混合抗生素干擾銅綠微囊藻的增殖，SP∶AM=1∶7時(shí)，2～15μg/L濃度范圍內(nèi)微囊藻生長(zhǎng)均受抑制;SP∶AM=1∶1時(shí)，低濃度（1～4μg/L）促進(jìn)微囊藻生長(zhǎng)，高濃度（5～1

3、0μg/L）則表現(xiàn)為抑制作用。微囊藻光合系統(tǒng)功能基因(psbA、psaB和rbcL)表達(dá)量的變化及葉綠素a合成量的波動(dòng)表明混合抗生素干擾銅綠微囊藻的光合作用。此外，混合抗生素引發(fā)銅綠微囊藻抗氧化系統(tǒng)的特異性響應(yīng)，該響應(yīng)與混合抗生素配比和藻細(xì)胞生長(zhǎng)周期有關(guān)。SOD、CAT、POD活性應(yīng)激性發(fā)生變化，應(yīng)對(duì)活性氧的破壞。MDA含量的的升高及DNA損傷修復(fù)蛋白編碼基因recA表達(dá)量的上調(diào)，表明混合抗生素對(duì)銅綠微囊藻造成氧化損傷?；旌峡股厥广~綠

4、微囊藻mcyB基因表達(dá)量上升，微囊藻產(chǎn)毒能力增加，同時(shí)促進(jìn)了胞外MCs的釋放，其中異構(gòu)體MC-LR的釋放比例最高達(dá)84.53％。通過(guò)發(fā)光細(xì)菌抑制試驗(yàn)，得到MCs與SP、AM單一混合或同時(shí)混合時(shí)，均表現(xiàn)為協(xié)同作用，表明混合抗生素污染物的存在進(jìn)一步加劇了MCs的毒性。研究中發(fā)現(xiàn)混合抗生素使銅綠微囊藻GST活性上升并參與了銅綠微囊藻對(duì)SP和AM的降解，SP和AM的降解率分別為12.3％～12.5％和30.5％～31％，且降解率受混合抗生素濃度