陈友媛,狄玥莉,卢 爽,吴 丹,孙 萍



石莼对磺胺甲恶唑和红霉素胁迫耐受性及指标表征

陈友媛1*,狄玥莉1,卢 爽1,吴 丹2,孙 萍1

(1.中国海洋大学环境科学与工程学院,海洋环境与生态教育部重点实验室,山东省海洋环境地质工程重点实验室,山东青岛 266100；2.山东省青岛市规划局,山东青岛 266100)

通过海水培养实验,分析了磺胺甲恶唑(sulfamethoxazole, SMZ)和红霉素(erythromycin, ETM)胁迫下石莼生长、生理指标,探究石莼对SMZ和ETM的耐受性.并通过SMZ和ETM胁迫下石莼生理指标主成分分析,筛选SMZ和ETM胁迫响应表征指标.结果表明,低浓度SMZ(0.50mg/L)促进石莼生长,相对生长速率(RGR)显著升高(<0.05),而ETM³0.06mg/L抑制石莼生长.生理指标间接反映石莼对SMZ和ETM的耐受性.较高浓度SMZ(³2.50mg/L)和ETM(³0.18mg/L)破坏石莼细胞膜透性,相对电导率显著增加(<0.05);0.50~1.50mg/LSMZ和0.06~0.18mg/LETM开始抑制石莼光合作用,叶绿素a(Chla)含量、1,6-二磷酸醛缩酶(FBA)活性显著下降(<0.05);1.50mg/LSMZ和0.06mg/LETM破坏石莼抗氧化系统平衡,引起过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量显著增加(<0.05),超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性增加.综合生长和生理指标表明,SMZ胁迫浓度不超过0.50mg/L对石莼生长状况和生理代谢有促进作用,SMZ³1.50mg/L,ETM³0.06mg/L超过石莼耐受范围,对石莼造成毒害,且石莼对SMZ的耐受性优于ETM.主成分分析结果表明,表征SMZ胁迫下石莼细胞膜透性、光合作用、抗氧化系统变化的生理指标分别为相对电导率,FBA和类胡萝卜素(Car), MDA,而表征ETM胁迫下这3个生理过程的指标分别为相对电导率,FBA和Car, MDA、CAT和抗坏血酸过氧化物酶(APX).

石莼；磺胺甲恶唑；红霉素；耐受性；指标表征

抗生素作为广谱性抗菌药物被广泛用于人类及动物[1].但使用的抗生素仅部分参与代谢,另外高达90%以原药或代谢物形式进入环境[2],由于抗生素连续不断进入自然环境,因此被视为“伪持久性”污染物[3],环境中抗生素的潜在生态危害已越来越受到人们重视.已有研究表明抗生素广泛存在于海水环境中[4-6].磺胺甲恶唑(sulfamethoxazole, SMZ)和红霉素(erythromycin, ETM)是检出率较高的两种抗生素[7-9],据报导中国广西北部湾频繁地检测到ETM和SMZ,对藻类物种如羊角月牙藻()和聚球藻()可以带来风险[10],另有研究表明黄海和渤海近岸水存在的ETM和SMZ可能对敏感水生生物带来风险[11].

残留抗生素对环境中一些非目标生物的不利影响已被证实,目前抗生素对藻类的毒性作用机制被认为包括以下几个方面:改变细胞成分如光合色素[12];抑制叶绿体基因……