何裕堅 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，為評價其對水生生態(tài)環(huán)境的安全性，采用化學品對水生生物的標準毒理試驗方法，測定土霉素對大型溞的慢性毒性。21d慢性毒性效應表現(xiàn)為母代（F0代）大型溞的體長、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，其中對產(chǎn)幼溞數(shù)的影響最為顯著；初次產(chǎn)卵時間隨處理濃度的增加而延長。然而土霉素對子代（F1代）恢復的大型溞與空白對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)境中有可能恢復到原來的繁殖水平。

【關鍵詞】土霉素；大型溞；慢性毒性；繁殖

土霉素是一種廣譜抗生素，廣泛用于人和動物的藥物治療，尤其在水產(chǎn)動物細菌性疾病防治（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)殖動物，也作用于池中的浮游生物和細菌。浮游生物能為養(yǎng)殖動物直接或間接提供餌料，同時在保持水質(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)中的重要消費者，其在水域中數(shù)量的將直接影響魚類的生長。

本試驗以土霉素為測試物質(zhì)，探討其對大型溞的慢性毒性效應，主要進行了土霉素對大型溞F0代21d慢性毒性試驗及其F1代21d的恢復試驗。觀察指標主要有體長、頭胎個數(shù)、蛻皮數(shù)目、產(chǎn)小溞數(shù)、初次產(chǎn)小溞時間、初生小溞數(shù)、胎數(shù)、死亡率，對每個指標進行統(tǒng)計分析，預測土霉素對大型溞的毒性效應，為生態(tài)風險安全評價提供參考依據(jù)。

1.材料與方法

1.1 材料

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

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

1.2 慢性毒性試驗

21d慢性毒性試驗參考OECD標準方法進行[5]，通過查閱文獻和一系列的預試驗結果，試驗濃度以急性48h EC50為基礎，以1.33倍為組間距，設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的受試物試驗組以及1個空白對照組和1個溶劑對照組（溶劑用量與最高試驗濃度組一致），曝氣自來水作為試驗用水，0.1mL 95%乙醇和0.1mL 0.1mol/L鹽酸作為助溶劑，每個濃度20個平行。在100mL燒杯中加入50mL試驗溶液，每只燒杯中放入1只6～24h的幼溞。試驗期間采用半靜態(tài)實驗系統(tǒng)[6]，隔天更換試驗溶液，每天用定量新鮮的斜生柵藻喂養(yǎng)，以確保F0代大型溞的營養(yǎng)需求。

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

試驗期間每隔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，測量21d母溞的體長（不算觸角和殼刺部）。

1.3 數(shù)據(jù)處理

運用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件，利用One-way Anova分析各種指標與對照組的差異顯著性。

2.結果與分析

2.1大型溞產(chǎn)溞狀況

表1 大型溞產(chǎn)溞結果統(tǒng)計

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代恢復試驗，試驗組與空白對照組比較，F(xiàn)0代的初次產(chǎn)卵時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)與空白對照組比較，在土霉素濃度為13.3 mg/L時已有顯著的影響；F1代經(jīng)恢復培養(yǎng)后，在土霉素濃度為31.2 mg/L時才有顯著差異。

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，與對照組比較有顯著性差異。F1代恢復條件下與空白對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代對照組平均產(chǎn)溞6.4代，每一試驗組與空白對照組比較，均有顯著性差異。F1代恢復條件下，濃度分別為13.3mg/L、17.6mg/L、23.5mg/L受試物試驗組的溞與空白對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、蛻皮次數(shù)和死亡率

表2 大型溞21d體長、蛻皮次數(shù)、死亡率統(tǒng)計結果

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試驗組外，其余各組的體長與空白對照組比較均有顯著性差異，大型溞體長均減少。F1代恢復條件下的各處理組除了31.2mg/L的體長與空白對照組比較有顯著性差異外，其余各組與空白對照組比較都沒有顯著差異。

F0代染毒的蛻皮數(shù)與空白對照組比較，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代在實驗21d后都有大型溞死亡，但死亡率均<20%。

3.討論

目前，關于土霉素對水生生物影響的相關報道較少，大型溞作為重要的初級消費者，是水生食物鏈物質(zhì)與能量傳遞的必須途徑。有人曾報道在淡水生態(tài)系統(tǒng)中初級消費者的作用，能進行生物操縱，能夠控制自養(yǎng)生物的量，進而影響初級生產(chǎn)力，對水質(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大型溞的影響。相關研究表明，在水產(chǎn)養(yǎng)殖廠的沉積物中土霉素含量可高達285mg/kg[8]，這已威脅到了養(yǎng)殖廠水體中大型溞的生長。

土霉素對大型溞的21d慢性毒性試驗期間，當濃度≥13.3mg/L時，土霉素對F0代大型溞最敏感的指標為產(chǎn)幼騷數(shù)，此外，蛻皮次數(shù)、胎數(shù)、體長、初次產(chǎn)卵時間和初次產(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、初次產(chǎn)卵時間和初次產(chǎn)卵數(shù)等指標上基本沒有顯著性差異。表明大型溞在無土霉素的培養(yǎng)基中進行恢復，基本上可以回復為原來繁殖水平，這可能是因為土霉素雖在大型溞母體中富集并起到作用，但并未轉移到子代體中，該毒害作用是否轉移到子代體中，還有待進一步的深入研究。這說明，土霉素對大型溞具有一定的毒性效應，因此，正在廣泛使用的該類抗生素類藥物所引起的環(huán)境風險應引起人們的足夠重視。

參考文獻

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[2]Mompelat S，Lebot B，Thomas O.Occurrence and fate of pharmaceutical products and by-products，from resource to drinking water[J].Environment International，2009，35（5）：803

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[4]包文仲，劉振奇，申玉春，等.魚池不同水層細菌的密度、晝夜波動及其與主要環(huán)境因子的關系[J].水產(chǎn)科技情報，1993，20（3）：101-104

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作者簡介

何裕堅（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。

基金項目

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

通訊作者：張宏濤