何裕堅(jiān) 梁志民 李適云 張宏濤

【摘要】土霉素是一種水產(chǎn)業(yè)上常用的藥劑，為評(píng)價(jià)其對(duì)水生生態(tài)環(huán)境的安全性，采用化學(xué)品對(duì)水生生物的標(biāo)準(zhǔn)毒理試驗(yàn)方法，測(cè)定土霉素對(duì)大型溞的慢性毒性。21d慢性毒性效應(yīng)表現(xiàn)為母代（F0代）大型溞的體長(zhǎng)、蛻皮次數(shù)、產(chǎn)幼溞數(shù)、產(chǎn)胎數(shù)和初次產(chǎn)卵數(shù)均隨濃度的增大而減少，其中對(duì)產(chǎn)幼溞數(shù)的影響最為顯著；初次產(chǎn)卵時(shí)間隨處理濃度的增加而延長(zhǎng)。然而土霉素對(duì)子代（F1代）恢復(fù)的大型溞與空白對(duì)照組相比差異不顯著，說明已染毒的大型溞的子代在適宜的環(huán)境中有可能恢復(fù)到原來的繁殖水平。

【關(guān)鍵詞】土霉素；大型溞；慢性毒性；繁殖

土霉素是一種廣譜抗生素，廣泛用于人和動(dòng)物的藥物治療，尤其在水產(chǎn)動(dòng)物細(xì)菌性疾病防治（魚類弧病菌、鰻魚受德化氏病、鰻赤鰭病等）中作用顯著。大量的土霉素以人體或動(dòng)物排泄、水循環(huán)系統(tǒng)等途徑流入環(huán)境中[1]，但常規(guī)的飲用水加氯消毒處理工藝和污水處理工藝也難以有效去除其中的土霉素[2]。據(jù)報(bào)道，土霉素在水環(huán)境中的累積已威脅水生生物的健康，影響水體的生態(tài)平衡[3]。

在水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中使用土霉素，其作用于養(yǎng)殖動(dòng)物，也作用于池中的浮游生物和細(xì)菌。浮游生物能為養(yǎng)殖動(dòng)物直接或間接提供餌料，同時(shí)在保持水質(zhì)和維持水體生態(tài)平衡方面起著極為重要的作用[4]。大型溞是小溪流和池塘中浮游動(dòng)物的主要組成部分，它是魚類（尤其是魚苗）的主要食料，是水體食物網(wǎng)中的重要消費(fèi)者，其在水域中數(shù)量的將直接影響魚類的生長(zhǎng)。

本試驗(yàn)以土霉素為測(cè)試物質(zhì)，探討其對(duì)大型溞的慢性毒性效應(yīng)，主要進(jìn)行了土霉素對(duì)大型溞F0代21d慢性毒性試驗(yàn)及其F1代21d的恢復(fù)試驗(yàn)。觀察指標(biāo)主要有體長(zhǎng)、頭胎個(gè)數(shù)、蛻皮數(shù)目、產(chǎn)小溞數(shù)、初次產(chǎn)小溞時(shí)間、初生小溞數(shù)、胎數(shù)、死亡率，對(duì)每個(gè)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，預(yù)測(cè)土霉素對(duì)大型溞的毒性效應(yīng)，為生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)安全評(píng)價(jià)提供參考依據(jù)。

1.材料與方法

1.1 材料

大型溞引種于中國(guó)疾病預(yù)防控制中心，為62 D.M 純品系生物株，參照大型溞測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)方法，使用過濾除氯曝氣自來水（pH7.9±0.5）為生活載體，斜生柵藻為飼料進(jìn)行飼養(yǎng)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)室馴化培養(yǎng)后使其保持在孤雌生殖狀態(tài)，選擇出生6～24h，活潑、健康、大小一致的幼溞進(jìn)行試驗(yàn)。

土霉素片（0.25g，25萬單位），廣東華南藥業(yè)集團(tuán)有限公司；95%乙醇（分析純），佛山市遠(yuǎn)東化工試劑有限公司；36%～38%鹽酸，廣州化學(xué)試劑廠。

1.2 慢性毒性試驗(yàn)

21d慢性毒性試驗(yàn)參考OECD標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行[5]，通過查閱文獻(xiàn)和一系列的預(yù)試驗(yàn)結(jié)果，試驗(yàn)濃度以急性48h EC50為基礎(chǔ)，以1.33倍為組間距，設(shè)置土霉素的濃度分別為7.5mg/L、9.98mg/L、13.3mg/L、17.6mg/L、23.5mg/L和31.2mg/L的受試物試驗(yàn)組以及1個(gè)空白對(duì)照組和1個(gè)溶劑對(duì)照組（溶劑用量與最高試驗(yàn)濃度組一致），曝氣自來水作為試驗(yàn)用水，0.1mL 95%乙醇和0.1mL 0.1mol/L鹽酸作為助溶劑，每個(gè)濃度20個(gè)平行。在100mL燒杯中加入50mL試驗(yàn)溶液，每只燒杯中放入1只6～24h的幼溞。試驗(yàn)期間采用半靜態(tài)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)[6]，隔天更換試驗(yàn)溶液，每天用定量新鮮的斜生柵藻喂養(yǎng)，以確保F0代大型溞的營(yíng)養(yǎng)需求。

分別選取試驗(yàn)處理組中母溞所生6～24h的頭胎幼溞（F1代）20只，作為20個(gè)平行，分別放置于50mL沒有土霉素的曝氣自來水中進(jìn)行為期21d的恢復(fù)培養(yǎng)，試驗(yàn)條件與上述慢性毒性試驗(yàn)相同。

試驗(yàn)期間每隔24h觀察1次，取出新生的幼溞，記錄母溞頭次產(chǎn)卵的時(shí)間、頭次產(chǎn)卵數(shù)、產(chǎn)幼溞數(shù)、產(chǎn)胎數(shù)、蛻皮次數(shù)和死亡率。最后，測(cè)量21d母溞的體長(zhǎng)（不算觸角和殼刺部）。

1.3 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件，利用One-way Anova分析各種指標(biāo)與對(duì)照組的差異顯著性。

2.結(jié)果與分析

2.1大型溞產(chǎn)溞狀況

表1 大型溞產(chǎn)溞結(jié)果統(tǒng)計(jì)

注：表內(nèi)數(shù)據(jù)為平均值；同一列內(nèi)具有相同字母表示與空白對(duì)照相比差異不顯著，不同字母差異顯著，p<0.05

從表1可得，大型溞經(jīng)F0代染毒、F1代恢復(fù)試驗(yàn)，試驗(yàn)組與空白對(duì)照組比較，F(xiàn)0代的初次產(chǎn)卵時(shí)間受土霉素的影響比F1代的更為顯著，在土霉素濃度為13.3mg/L時(shí)已有顯著的影響。暴露在土霉素中的大型溞F0代初次產(chǎn)卵數(shù)與空白對(duì)照組比較，在土霉素濃度為13.3 mg/L時(shí)已有顯著的影響；F1代經(jīng)恢復(fù)培養(yǎng)后，在土霉素濃度為31.2 mg/L時(shí)才有顯著差異。

此外，隨著土霉素濃度的提高，F(xiàn)0代產(chǎn)幼溞數(shù)逐漸減少，與對(duì)照組比較有顯著性差異。F1代恢復(fù)條件下與空白對(duì)照組比較基本無顯著性差異，唯有濃度為23.5mg/L條件下的差異顯著。經(jīng)過21d的暴露，F(xiàn)0代對(duì)照組平均產(chǎn)溞6.4代，每一試驗(yàn)組與空白對(duì)照組比較，均有顯著性差異。F1代恢復(fù)條件下，濃度分別為13.3mg/L、17.6mg/L、23.5mg/L受試物試驗(yàn)組的溞與空白對(duì)照組比較有顯著性差異，其余各組差異不顯著。

2.2 大型溞體長(zhǎng)、蛻皮次數(shù)和死亡率

表2 大型溞21d體長(zhǎng)、蛻皮次數(shù)、死亡率統(tǒng)計(jì)結(jié)果

注：表內(nèi)數(shù)據(jù)為平均值；同一列內(nèi)具有相同字母表示與空白對(duì)照相比差異不顯著，不同字母差異顯著，p<0.05

從表2可知，F(xiàn)0代除7.50mg/L試驗(yàn)組外，其余各組的體長(zhǎng)與空白對(duì)照組比較均有顯著性差異，大型溞體長(zhǎng)均減少。F1代恢復(fù)條件下的各處理組除了31.2mg/L的體長(zhǎng)與空白對(duì)照組比較有顯著性差異外，其余各組與空白對(duì)照組比較都沒有顯著差異。

F0代染毒的蛻皮數(shù)與空白對(duì)照組比較，除濃度為7.50mg/L和9.98mg/L的處理組無顯著性差異外，其余各組均有顯著性差異。F1代恢復(fù)則除7.50mg/L和13.3mg/L處理組無顯著性差異外，其余各組均有顯著性差異。

F0代和F1代在實(shí)驗(yàn)21d后都有大型溞死亡，但死亡率均<20%。

3.討論

目前，關(guān)于土霉素對(duì)水生生物影響的相關(guān)報(bào)道較少，大型溞作為重要的初級(jí)消費(fèi)者，是水生食物鏈物質(zhì)與能量傳遞的必須途徑。有人曾報(bào)道在淡水生態(tài)系統(tǒng)中初級(jí)消費(fèi)者的作用，能進(jìn)行生物操縱，能夠控制自養(yǎng)生物的量，進(jìn)而影響初級(jí)生產(chǎn)力，對(duì)水質(zhì)的自我凈化作用產(chǎn)生影響[7]，因此，有必要深入了解該抗生素對(duì)大型溞的影響。相關(guān)研究表明，在水產(chǎn)養(yǎng)殖廠的沉積物中土霉素含量可高達(dá)285mg/kg[8]，這已威脅到了養(yǎng)殖廠水體中大型溞的生長(zhǎng)。

土霉素對(duì)大型溞的21d慢性毒性試驗(yàn)期間，當(dāng)濃度≥13.3mg/L時(shí)，土霉素對(duì)F0代大型溞最敏感的指標(biāo)為產(chǎn)幼騷數(shù)，此外，蛻皮次數(shù)、胎數(shù)、體長(zhǎng)、初次產(chǎn)卵時(shí)間和初次產(chǎn)卵數(shù)都有顯著影響；F1代的大型溞在產(chǎn)幼溞數(shù)、體長(zhǎng)、初次產(chǎn)卵時(shí)間和初次產(chǎn)卵數(shù)等指標(biāo)上基本沒有顯著性差異。表明大型溞在無土霉素的培養(yǎng)基中進(jìn)行恢復(fù)，基本上可以回復(fù)為原來繁殖水平，這可能是因?yàn)橥撩顾仉m在大型溞母體中富集并起到作用，但并未轉(zhuǎn)移到子代體中，該毒害作用是否轉(zhuǎn)移到子代體中，還有待進(jìn)一步的深入研究。這說明，土霉素對(duì)大型溞具有一定的毒性效應(yīng)，因此，正在廣泛使用的該類抗生素類藥物所引起的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)引起人們的足夠重視。

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作者簡(jiǎn)介

何裕堅(jiān)（1987-）， 男，廣東廣州人，本科生，主要從事環(huán)境毒理與環(huán)境分析方面的研究。

基金項(xiàng)目

廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目（2013B090800004），佛山市院市合作項(xiàng)目No.2012HY100231

通訊作者：張宏濤