淡水微藻對幾種抗生素脅迫的響應(yīng)研究.pdf

1、抗生素已廣泛應(yīng)用于人們的生活中,但由于誤用、濫用抗生素現(xiàn)象加劇以及管理處置不當(dāng),大量的抗生素最終進入到水體中,勢必會對水體中的微藻產(chǎn)生影響,從而影響整個水生生態(tài)系統(tǒng)。為了探討抗生素對水生生態(tài)系統(tǒng)中初級生產(chǎn)者(藻類)的影響以及其作用機制,并準確評估其產(chǎn)生的生態(tài)風(fēng)險,本課題選擇左氧氟沙星、氧氟沙星、紅霉素作為抗生素代表,以蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)(綠藻)和水華微囊藻(Microcystis flos-aqu

2、ae)(藍藻)為試驗對象,通過分析兩種微藻的生長、生理生化特性、光合活性、細胞周期以及細胞凋亡等參數(shù)的變化,探討淡水微藻對三種抗生素脅迫的響應(yīng)機制。結(jié)果表明:
　　(1)三種抗生素對兩種微藻的生長都表現(xiàn)出“低促高抑”的現(xiàn)象。三種抗生素的濃度低于0.1μg/L時促進水華微囊藻的生長,大于10μg/L時則抑制生長;左氧氟沙星、氧氟沙星、紅霉素分別低于1 mg/L、10 mg/L和10-2 mg/L時對蛋白核小球藻的生長表現(xiàn)出促進作用,

3、在高于10 mg/L時都表現(xiàn)出抑制作用。紅霉素對兩種微藻的抑制作用要大于左氧氟沙星和氧氟沙星;水華微囊藻比蛋白核小球藻對三種抗生素更敏感。
　　(2)高濃度的三種抗生素(>1μg/L和10 mg/L)單一及聯(lián)合作用下,兩種微藻的抗氧化酶活性受到顯著誘導(dǎo),丙二醛含量顯著增加,引發(fā)嚴重的氧化脅迫,藻的生長受到抑制。而低濃度的抗生素(<1μg/L和10 mg/L)作用下,兩種微藻的抗氧化系統(tǒng)無明顯變化。
　　(3)低濃度的三種抗生

4、素(<1μg/L)提高了水華微囊藻的葉綠素a含量,促進了光合作用,而在高濃度(>10μg/L)脅迫下,藻細胞被嚴重損傷,光合活性、電子傳遞等受到強烈抑制。對于蛋白核小球藻,低濃度的左氧氟沙星和氧氟沙星(<1 mg/L)刺激了其電子傳遞及光能利用率等,而在高濃度(10 mg/L和100 mg/L)作用下,光合系統(tǒng)發(fā)生可逆性失活;低濃度的紅霉素(<1 mg/L)對蛋白核小球藻的光合系統(tǒng)無明顯影響,高濃度(≥10 mg/L)時嚴重損傷了光合器

5、官,光能利用率、電子傳遞速率降低,光系統(tǒng)II不可逆失活。
　　(4)低濃度的左氧氟沙星和紅霉素混合后,削弱了低濃度的兩種抗生素單一作用于水華微囊藻時產(chǎn)生的促進作用,光合活性也降低;高濃度的兩種抗生素混合后,增加了對水華微囊藻光合活性的抑制作用。對于蛋白核小球藻,兩種抗生素混合后產(chǎn)生的影響與紅霉素單獨作用時幾乎相一致,表明在兩種抗生素的聯(lián)合作用中,可能紅霉素起著主導(dǎo)作用。
　　(5)三種抗生素的濃度較低(≤1μg/L和1 mg