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本文围绕农业土壤中典型四环素类抗生素(TCs)的生态毒性及其机制进行了研究。以四种典型四环素类抗生素(四环素、金霉素、土霉素、强力霉素)为研究对象,采用常规的毒理学实验方法,分别研究了四种TCs对小白菜种子发芽及根伸长的生态毒性效应:两种TCs(四环素、金霉素)对小白菜幼苗生长发育的生态毒性效应;两种TCs(四环素、会霉素)对土壤脱氢酶、脲酶、多酚氧化酶和过氧化物酶活性的影响。实验结果表明:
实验浓度范围内,四种TCs对小白菜种子的发芽没有显著的生态毒性效应。四种TCs与小白菜芽长及根长抑制率之间具有良好的剂量-效应关系。四环素、金霉素、土霉素、强力霉素对小白菜根长的EC50分别为:23.0 mg/L、21.4 mg/L、35.6mg/L、40.4 mg/L;它们对小白菜芽长的EC50分别为:331.9 mg/L、43.5 mg/L、210.7 mg/L、162.4 mg/L。根据线性回归方程计算的EC50可知,四种TCs对小白菜根长的抑制作用显著高于芽长,即根长抑制率>芽长抑制率>发芽抑制率。
在四环素、金霉素污染的土壤中暴露28d后,小白菜的茎伸长得到促进,但根伸长受到抑制,且高浓度处理下小白菜鲜重也受到抑制。1-100mg/kg的TCs对小白菜幼苗叶绿素的合成有抑制作用;小白菜幼苗中可溶性蛋白含量降低,而丙二醛的含量增加;SOD、POD和CAT的活性也不同程度的受到了抑制,即抗氧化防御系统受到损害。
由四环素、金霉素对土壤酶活性的生态毒性实验可知,1-100mg/kg TCs暴露28d,对土壤脱氢酶活性有显著地促进作用;对土壤脲酶活性表现出先激活后抑制的作用,且金霉素对土壤脲酶的毒性强于四环素;对土壤多酚氧化酶活性表现出抑制作用;对土壤过氧化物酶活性表现出先抑制后激活的作用,且金霉素对土壤过氧化物酶的毒性强于四环素。