【正文】 448, 275283. 10. Meriluoto, J.。 Dahlem, A. M.。 Watanabe, M. F.。 Suzuki, M.。 Lagana, A., Mornitoring algal toxins in lake water by liquid chromatography tandem mass spectrometry. Environ. Sci. Technol. 20xx, 40, 29172923. 9. Harada, .。 Corcia, A. D.。 Bruno, M.。 Tse, K.。 Fujiki, H., Inbitro and invivo effects of protein phosphatase inhibitors, microcystins and nodularin, on mouse skin and fibroblasts. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1990, 171 (2),867874. 7. Honkanan, R. E.。 Furusawa, M.。 Watanabe, M. F.。 Klumpp, S., Tautomycin from the bacterium Streptomucesverticillatus another potent and specific inhibitor of protein phosphatase1 and phosphatese2A. FEBS Lett. 1990, 277 (12), 137140. 6. Matsushima, R.。 Haschek, W. M., Bluegreen algae (Microcystis aeruginosa) hepatotoxicosis in dairy cows. Am J Vet Res 1987, 48 (9), 141520. 3. Carmichael, W. W., Cyanobacteria secondary metabolitesThe cyantoxins. J. Appl. Bacteriol. 1992, 72 (6), 445459. 4. WHO, Guidelines for drinkingwater quality, 2nd ed.。 Kleppe, G.。 Beasley, V. R.。 Bartram, J., Toxic Cyanobacteria in Water: a guide to their public health consequences, monitoring and management. E amp。 數(shù)據(jù)分析，論文撰寫。 掌握數(shù)據(jù)分析基本方法。 抗生素液相檢測(cè)方法基本建立。 化合物染毒基本條件具備。C，光強(qiáng) 40μmol/m2?S，濕度 60%，白天 /黑夜 =12h/12h。置于 RXZ 智能人工氣候箱，溫度28177。 二、 原始條件及數(shù)據(jù)： 銅綠微囊藻（ Microcystis aeruginosa） FACHB 905 購于中國科學(xué)院武漢水生所（武漢，中國）。 掌握急性毒性實(shí)驗(yàn)方法。上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè) 論文 題 目： 四環(huán)素對(duì)藍(lán)藻的急性毒性研究 專 業(yè)： 環(huán)境工程 班 級(jí)： 09107411 學(xué)生姓名： 倪 吉 學(xué)生學(xué)號(hào)： 0810741116 指導(dǎo)老師： 葉 璟 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院 20xx 年 5 月 30 日 上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 題目：四環(huán)素對(duì)藍(lán)藻的急性毒性研究 學(xué)生姓名：倪吉 學(xué)號(hào)： 0810741116 專業(yè)：環(huán)境工程 任務(wù)起止日期： 20xx 年 12 月 25 日至 20xx 年 5 月 30 日 共 16 周 一、 課題的任務(wù)內(nèi)容： 了解并掌握抗生素四環(huán)素的化學(xué)性質(zhì)及生物有效性。 了解藻類的一般實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)方法。 化合物的染毒及抗生素殘留分析。藻細(xì)胞用 BG11（ pH=）培養(yǎng)基培養(yǎng)。1176。 急性毒性實(shí)驗(yàn)參照 OECD 標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行。 急性毒性實(shí)驗(yàn)及蛋白含量檢測(cè)條件具備。 三、設(shè)計(jì)的技術(shù)要求（論文的研究要求） 掌握藍(lán)藻培養(yǎng)方法； 掌握藻類急性毒性實(shí)驗(yàn)方法； 掌握蛋白含量測(cè)定方法； 掌握液相檢測(cè)抗生素的方法。 四、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）應(yīng)完成的具體工作 實(shí)驗(yàn)室穩(wěn)定培養(yǎng)藍(lán)藻細(xì)胞； 藍(lán)藻細(xì)胞生長曲線繪制及 EC50 計(jì)算； 蛋白含量檢測(cè)； 抗生素在藻液體系中的含量變化檢測(cè)。 五、查閱文獻(xiàn)要求及主要的參考文獻(xiàn) 1. Chorus, I.。 FN SPON Routledge: New York, 1999. 2. Galey, F. D.。 Carmichael, W. W.。 Hooser, S. B.。 addendum to Vol. 2, Health criteria and other supporting information. Geneva, Switzerland, 1998. 5. Mackintosh, C.。 Yoshizawa, S.。 Harada, K.。 Carmichael, W. W.。 Codispoti, B. A.。 Boynton, A. L., Characterization of natural toxins with inhibitory activity against serine thereonine protein phosphatases. Toxicon 1994, 32 (3), 339350. 8. Bogtalli, S.。 Curini, R.。 Fanali, C.。 Matsuura, K.。 Oka, H.。 Oishi, S.。 Beasley, V. R.。 Kincaid, B.。 Wasberg, M., Electrochemical detection of microcystins, cyanobacterial peptide hepatotoxins, following highperformance liquid. 六、進(jìn)度安排：（設(shè)計(jì)或論文各階段的要求，時(shí)間安排） 1～ 4 周： 文獻(xiàn)綜述撰寫，英文翻譯。 15～ 16 周： 整理數(shù)據(jù)，論文撰寫。本文介紹了四環(huán)素 類抗生素的污染現(xiàn)狀以及生態(tài)毒性。結(jié)果表明： 1 mg/L 的四環(huán)素能夠刺激銅綠微囊藻細(xì)胞的生長，而 銅綠微囊藻在長時(shí)間暴露于高濃度 四環(huán)素 時(shí) 其 生長明顯受到抑制 。 為今后的研究方向進(jìn)行了探計(jì)，旨在為其生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)提供有價(jià)值的參考。 Microcystis aeruginosa。 Inhibit。除從微生物培養(yǎng)液提取外，有些抗生素已能通過人工合成或半合成得到。 一般來說，抗生素包括人用和獸用兩類。 抗生素在畜禽生產(chǎn)中的使用就更加令人擔(dān)憂，常以高劑量使用治療各種疾病，以低劑量使用促進(jìn)畜禽生長和增產(chǎn)，因此其在畜禽生產(chǎn)中的使用量非常大。據(jù)報(bào)道 , 在畜禽生產(chǎn)中使用的抗生素有 30%~90%以母體化合物形式隨畜禽糞便排出，某些抗生素能以母體化合物形式排出高達(dá) 95%［ 2］ 。 北京大學(xué)臨床藥理研究所肖永紅教授等專家調(diào)查推算，中國每年生產(chǎn)抗生素原料 21萬噸，有 萬噸抗生素用于畜牧養(yǎng)殖業(yè)，占年總產(chǎn)量的 %。超過 90%的人類使用的抗生素以活性形式排出體外，這些抗生素接著出現(xiàn)在我們的飲用水中，不僅會(huì)進(jìn)入人體干擾正常的菌群平衡，而且還可以通過殺滅周圍環(huán)境中的有益菌來破壞生態(tài)平衡。 多方面的資料表明，現(xiàn)有水處理技術(shù)對(duì)污水中含有的相當(dāng)一部分抗生素沒有明顯的去除效果如抗癲癇藥卡馬西平的去除率僅為 8%，而降血脂藥氯貝酸的去除率幾乎為 0，全部隨污水處理廠出水進(jìn)入受納水體。 此外獸藥抗生素在畜禽養(yǎng)殖業(yè)中以亞治療劑量長期添加于動(dòng)物飼料，起到刺激動(dòng)物生長和促進(jìn)增產(chǎn)的作用。然而，研究表明，抗生素藥物只有 15%可被吸收利用，大約 85%未被代謝而被直接排放至環(huán)境中。到 20xx 年，全國 畜禽糞便的排放量將達(dá) 45 億噸。抗生素在水產(chǎn)養(yǎng)殖中也被廣泛使用，近年來公布的數(shù)據(jù)表明，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)使用的抗生素僅有 20~30%被魚類吸收， 70~80%進(jìn)入水環(huán)境中。 四環(huán)素類抗生素 的污染現(xiàn)狀 四環(huán)素類是由鏈霉菌產(chǎn)生的一類廣譜抗生素，在化學(xué)結(jié)構(gòu)上都屬于多環(huán)并四苯羧基酰胺母核的衍生物，可分為天然品和四環(huán)素類抗生素，一般通過與核蛋白體的 30S 亞單位結(jié)合，阻止氨?；?tRNA 同核蛋白體結(jié)合產(chǎn)生藥理作用，起到抑菌、殺菌作用。 1957 年，去甲環(huán)素被發(fā)現(xiàn)，通過對(duì)這些抗生素進(jìn)行降解研究，人們發(fā)現(xiàn)它們具有極為相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)，有 4個(gè)環(huán)線形相連構(gòu)成主體骨架，從此“四環(huán)素”被看成一類新的抗生素。 四環(huán)素類抗生素在進(jìn)入人或動(dòng)物體內(nèi)后，由于氧化、還原、水解以及共軛接合作用，這些藥物形態(tài)的改變使其理化性質(zhì)和生態(tài)毒性發(fā)生變化，但研究顯示，隨動(dòng)物體排出以后，代謝物質(zhì)可能會(huì)恢復(fù)為其母體化合物 ［ 4］ 。在密集型畜牧養(yǎng)殖場這種現(xiàn)象同樣嚴(yán)重。 Liguoro 等 ［ 7］ 以 60mgd1土霉素的量對(duì) 50 頭農(nóng)場喂養(yǎng)的西門塔爾牛進(jìn)行 5 d 口服實(shí)驗(yàn)，此后對(duì)其糞肥中土霉素含量進(jìn)行測(cè)定。k1。k1 和 mg而在荷蘭，有研究推測(cè)，如果將荷蘭在飼料中添加的所有促生長劑分散在 200 萬 hm2的耕地上，那么每平方米的耕地上可能發(fā)現(xiàn) 130 mg 抗生素及其代謝物，與之對(duì)應(yīng)的是每千克干土為 mg。即由于抗生素環(huán)境濃度預(yù)測(cè)模型的不成熟，以及抗生素環(huán)境分布的變異性，局部地區(qū)的濃度真實(shí)值可能遠(yuǎn)大于預(yù)測(cè)平均值 ［ 9］ 。尤其是隨著集約化現(xiàn)代畜禽養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展，抗生素類藥物構(gòu)成對(duì)環(huán)境以及對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人體健康 四環(huán)素對(duì)藍(lán)藻的急性毒性研究 3 的威脅日益暴露。因此，對(duì)四環(huán)素類藥物的生態(tài)毒理研究非常必要。一般情況下，四環(huán)素對(duì)原核生物（如藍(lán)藻）的毒性高于單細(xì)胞真核生物（如微藻類 ），單細(xì)胞生物對(duì)抗生素的敏感度則高于多細(xì)胞生物，這也與設(shè)計(jì)生產(chǎn)四環(huán)素類藥物的初衷一致。kg1［ 14］ 。 四環(huán)素類藥物對(duì)微藻的毒性主要體現(xiàn)在抑制微藻蛋白質(zhì)合成和葉綠體的生成最終造成對(duì)微藻生長的抑制。通過 96 h 暴露，在四環(huán)素濃度大于 mgL1， LOEC 值為 mgL1）和 mgL1）。強(qiáng)力霉素對(duì)綠藻的毒性為 IC50= mg葉綠素含量減少，則藻細(xì)胞的光合作用強(qiáng)度下降，即新陳代謝強(qiáng)度減弱，細(xì)胞的繁殖能力下降。試驗(yàn)結(jié)果表明，大多數(shù)所測(cè)定的抗菌藥對(duì)銅綠微囊藻藻都有不同程度的抑制作用，半數(shù)抑制濃度（ EC50）值處于 mg/L 水平，同時(shí)，抗菌藥對(duì)藻類的急性毒性呈明顯的劑量效應(yīng)關(guān)系，并且銅綠微囊藻 對(duì)抗菌藥較為敏感 ［ 21］ 。多項(xiàng)研究表明，四環(huán)素類抗生素可能通過抑制葉綠體合酶的活性，從而對(duì)植物生長產(chǎn)生抑制作用，影響植物發(fā)芽率和根的生長，這與四環(huán)素對(duì)微藻的毒性研究結(jié)果相似。 Migliore 等 ［ 22］ 的研究證實(shí)了該機(jī)制，研究發(fā)現(xiàn)植物的根是抗生素藥物的主要積累場所。 ［ 2 24］ Kong 等 ［ 25］ 通過一系列溶液培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)對(duì)于紫花苜蓿對(duì)土霉素的攝取情況及土霉素對(duì)紫花苜蓿發(fā)芽及根的生長的影響進(jìn)行了研究。L1時(shí)，土霉素對(duì)紫花苜蓿的生長有顯著的抑制作用。 四環(huán)素類抗生素對(duì)動(dòng)物的 生態(tài)毒性 四環(huán)素類抗生素能夠抑制水生動(dòng)物多種酶的活性，如乙氧基試鹵靈 O去乙基酶、β 半乳糖苷酶等，并可能造成魚類較嚴(yán)重的 DNA 損傷。同時(shí)，根據(jù)水蚤繁殖測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)過程（ OECD， 1996）利用半靜態(tài)檢驗(yàn)估計(jì)其對(duì)水蚤生殖能力的毒性效應(yīng)。L1，而四環(huán)素的 NOEC 值為 340 mg Ferreira 等以硝化纖維過濾的大西洋海水中的鹵蟲為研究對(duì)象，通過 24 h 和 48 h 的鹵蟲死亡數(shù)計(jì)算死亡率，利用概率值分析法計(jì)算半致死濃度，結(jié)果顯示，四環(huán)素 24 h 和 48h IC50分別為 mgL1）和 mgL1），其 NOEC 和 LOEC 值分別為 637 mgL1。在水中溶解，在 乙醇 中略溶，在 氯仿 或 乙醚 中不溶。黃色晶體，熔點(diǎn) 170～ 175176。微溶于水，溶于 乙醇 和 丙酮 ，在空氣中穩(wěn)定，但易吸收水分，受強(qiáng)日光照射變色。C at 760 mmHg； 蒸汽壓： 0 mmHg at 25176。 圖 11 四環(huán)素結(jié)構(gòu)式 對(duì)革蘭氏陽性和陰性細(xì)菌，各種 立克次氏體 、螺旋體、大型病毒等有抑制作用。供口服?？捎山鹈顾孛撀戎频茫蛴膳囵B(yǎng)能產(chǎn)生四環(huán)素 的放線菌的 發(fā)酵液 中提取。除了常見的革蘭陽性菌、革蘭陰性菌以及厭氧菌外，多數(shù)立克次體屬、支原體屬、衣原體屬、非典型分枝桿菌屬、螺旋體也對(duì)本品敏感。其他如放線菌屬、炭疽桿菌、單核細(xì)胞增多性李斯特菌、梭狀芽孢桿 菌、奴卡菌屬等對(duì)四環(huán)素敏感。四環(huán)素對(duì)弧菌、鼠疫桿菌、 布魯菌屬 、彎曲桿菌、耶爾森菌等革蘭陰性菌抗菌作用良好，對(duì)銅綠假單 四環(huán)素對(duì)藍(lán)藻的急性毒性研究 6 胞菌無抗菌活性，對(duì)部分 厭氧菌屬 細(xì)菌具一定抗菌作