兩種混合抗生素對銅綠微囊藻的生物效應和作用機理.pdf

1、微囊藻是水華藍藻中最主要的優(yōu)勢群體，其細胞內(nèi)合成并向水環(huán)境釋放的微囊藻毒素(MCs)是已知藍藻毒素中毒性最強的物質(zhì)之一。近年來，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。通過實驗研究獲得的單獨針對微囊藻的治理手段在應用于復雜水環(huán)境時經(jīng)常無法取得預期效果。因此，有必要闡明水體中抗生素對銅綠微囊藻的作用效應和機制。
　　由于多種抗生素通常在水體中同時出現(xiàn)，本研究以混合抗生

2、素為研究對象。選定螺旋霉素(Spiramycin，SP)和阿莫西林(Amoxicillin，AM)為兩種目標抗生素，研究二者混合條件下對微囊藻增殖、光合作用、產(chǎn)毒能力和藻毒素毒性的效應，以及微囊藻對混合抗生素的降解效應，并分析混合抗生素對微囊藻的作用機制。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，2～15μg/L濃度范圍內(nèi)微囊藻生長均受抑制;SP∶AM=1∶1時，低濃度（1～4μg/L）促進微囊藻生長，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)表達量的變化及葉綠素a合成量的波動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，該響應與混合抗生素配比和藻細胞生長周期有關(guān)。SOD、CAT、POD活性應激性發(fā)生變化，應對活性氧的破壞。MDA含量的的升高及DNA損傷修復蛋白編碼基因recA表達量的上調(diào)，表明混合抗生素對銅綠微囊藻造成氧化損傷?；旌峡股厥广~綠

4、微囊藻mcyB基因表達量上升，微囊藻產(chǎn)毒能力增加，同時促進了胞外MCs的釋放，其中異構(gòu)體MC-LR的釋放比例最高達84.53％。通過發(fā)光細菌抑制試驗，得到MCs與SP、AM單一混合或同時混合時，均表現(xiàn)為協(xié)同作用，表明混合抗生素污染物的存在進一步加劇了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