【摘 要】
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抗生素通常用于人类和动物的传染病防治，以及动物生长促进剂。中国抗生素的消费和生产水平是世界上最高的。环丙沙星(Ciprofloxacin,CIP)是水环境中最常检测到的氟喹诺酮类抗生素之一。由于人类的大量使用和不当处置，环丙沙星已成为新型环境污染物。环丙沙星通过抑制细菌DNA复制达到抗菌效果，但对真核生物基本无毒。虽然已有研究表明，环丙沙星对水生生物具有高毒性，并可能影响浮游生物群落的多样性，但目
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抗生素通常用于人类和动物的传染病防治，以及动物生长促进剂。中国抗生素的消费和生产水平是世界上最高的。环丙沙星(Ciprofloxacin,CIP)是水环境中最常检测到的氟喹诺酮类抗生素之一。由于人类的大量使用和不当处置，环丙沙星已成为新型环境污染物。环丙沙星通过抑制细菌DNA复制达到抗菌效果，但对真核生物基本无毒。虽然已有研究表明，环丙沙星对水生生物具有高毒性，并可能影响浮游生物群落的多样性，但目前尚不清楚微量环丙沙星如何影响水生微生物群落的组成和功能。在这里，我们构建了基于太湖微生物群落的微宇宙模型，并通过16S/18SrRNA基因测序和宏转录组学分析，研究分析了环丙沙星对微宇宙微生物群落结构和功能的影响。
环丙沙星处理(7μg/L)没有显著改变水体的物理和化学性质，也未改变群落中主要物种的组成，但略微增加了蓝细菌的相对丰度并降低了真核生物的相对丰度。宏转录组学结果表明，环丙沙星暴露后细菌的磷转运和光合作用增强；然而，在真核生物中，DNA复制，转录，翻译和细胞增殖均受环丙沙星抑制，而对细菌这些方面的影响并不显著。这种有趣的现象与环丙沙星的抗菌特性及其对真核生物的安全性不符。我们发现微宇宙中的互惠和拮抗作用导致这一结果的出现：蓝藻可能在“群落保护”效应中受益而增强其对环丙沙星的耐受性，并且一些细菌抵抗环丙沙星应激的分泌物质也会影响真核生物生长。例如细菌编码抗毒素的基因上调，这些抗毒素可能对真核生物有毒。
本研究表明，环丙沙星的水生生态毒性不容忽视，因为它在微生物群落中比在单一物种培养体系中复杂得多。未来的研究将集中在环丙沙星胁迫下浮游生物群落内互惠和拮抗相互作用模型的细节。由于环丙沙星的广泛使用生产，环丙沙星将继续成为环境污染物，我们应更多关注环丙沙星等抗生素以及与其它污染物对水生生物的复合毒性效应。
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