恩诺沙星对土壤微生物群落代谢功能多样性的影响（Effects of Enrofloxacin on the Functional Diversity of Soil Microbial Communities）

为了评价恩诺沙星(Enrofloxacin)对土壤微生物群落的影响,借助BIOLOG检测法比较了不同浓度恩诺沙星影响下的土壤微生物的群落特征.结果表明,加药组土壤微生物的丰富度指数和多样性指数显著低于空白对照组,且药物浓度越高丰富度和多样性越小.用药后第3d、14d,恩诺沙星含量0.1～100μg·g-1使土壤微生物群落代谢功能多样性显著降低(p<0.05);第35d,恩诺沙星含量10～100μg·g-1使土壤微生物群落代谢功能多样性显著降低,随着药物作用的时间延长,药物含量0.01～1μg·g-1组土壤微生物群落代谢功能多样性与空白对照组之间的差异变小.     

诺氟沙星对土壤微生物碳代谢功能多样性的影响

为了解诺氟沙星在环境中的残留对土壤微生物的影响,借助BIOLOG法对诺氟沙星作用下土壤微生物的碳源利用及代谢功能多样性进行了研究.研究发现,用药后d 7、d 21、d 35,用药组(诺氟沙星含量1μg g-1、10μg g-1、100μgg-1)BIOLOG微平板上平均每孔颜色变化率(Average well color development,AWCD)均低于对照组;用药d 7,1μg g-1、10μg g-1、100μg g-1组土壤微生物丰富度指数与多样性指数显著低于(P<0.05)对照组,d 21,10μg g-1、100μg g-1组与对照组差异显著,d 35仅100μg g-1组与对照组差异显著.结果表明,诺氟沙星影响了土壤微生物群落的碳代谢功能,包括代谢强度和代谢多样性,但不同浓度的诺氟沙星对土壤微生物群落代谢功能的影响也不相同.100μg g-1的诺氟沙星在用药的前期和后期均显著影响土壤微生物群落的碳代谢功能,土壤中诺氟沙星积累到该浓度可能对土壤微生物群落碳代谢功能产生难以逆转的长期影响.     

室内粪土模型中土霉素对主要反硝化基因转录水平和菌群结构特征的影响

反硝化作用在土壤氮素循环中扮演着重要角色,而国内研究抗生素残留对反硝化作用的报道仍然较少。本实验通过构建室内抗生素-粪便-土壤模型,以研究空白组(0μg·kg~(-1))、低浓度组(20μg·kg~(-1))、中浓度组(200μg·kg~(-1))和高浓度组(2000μg·kg~(-1))土霉素对施加鸡粪后土壤中反硝化作用的影响。利用荧光定量PCR(qPCR)和限制性末端片段长度多态性(TRFLP)方法分析反硝化基因(nirS、nirK、narG和nosZ)的响应特征及反硝化菌群结构特点。qPCR定量结果表明低、中浓度土霉素对携带nirS、nirK基因的菌群有促进作用,而高浓度组则表现为抑制作用,而携带nosZ基因的菌群对土霉素的胁迫反应较迟钝。T-RFLP结果显示不同浓度土霉素并没有改变携带nirS基因和nosZ基因的优势菌群结构,而随着暴露时间的延长,携带nirS基因的反硝化优势片段在第30～60天之间发生了变化。这些结果表明不同浓度土霉素可以影响反硝化菌群丰度,但是却无法影响优势菌群,而土壤中其他因素可能对优势菌群的影响更大。     

硫酸黏菌素残留对土壤固氮微生物nifH基因多样性的影响

为了探讨硫酸黏菌素残留对土壤固氮微生物nifH基因多样性的影响,在土壤中添加0、0.5、5.0、50.0mg/kg质量浓度的硫酸黏菌素,分别于7、21、35、49d时采集土壤样品,提取土壤总DNA,采用末端限制性片段长度多样性分析技术对土壤固氮微生物nifH基因进行多样性分析。结果表明,添加硫酸黏菌素处理的nifH基因分类操作单元数均比不添加硫酸黏菌素处理的少。硫酸黏菌素影响土壤固氮微生物nifH基因的多样性,使土壤固氮微生物的丰富度和均匀度降低。主成分分析发现,21d时,硫酸黏菌素对土壤微生物群落结构改变的影响最大,随着时间的延长,硫酸黏菌素对土壤固氮微生物群落结构多样性的影响有所减弱。     

硫酸粘菌素对土壤反硝化细菌nirS、nosZ基因多样性的影响

建立室内的土壤硫酸粘菌素暴露胁迫模型,采用末端限制性片段长度多态性分析(terminal restriction fragment length polymorphism,T-RFLP)技术分析不同浓度硫酸粘菌素残留对土壤反硝化细菌的影响。结果表明,每个处理组nirS、nosZ基因的分类操作单元(Operational Taxonomic Units,OTU)总数均比对照组低,且nirS基因呈现剂量依赖效应;各组优势细菌nirS基因主要集中在10个片段中,nosZ基因主要集中在18个片段中,nirS基因较nosZ基因丰度变化大;多样性指数分析表明,nirS基因Shannon指数在7 d时,高浓度组较对照组差异显著(P0.05); Simpson指数在各浓度处理组较对照组差异均显著(P0.05); Pielou指数在7 d、49 d时,高浓度处理组与对照组差异显著(P0.05); nosZ基因Shannon指数在35 d时,中浓度组与对照组差异显著(P0.05); 49 d时,低浓度组与对照组差异显著(P0.05); Simpson指数在21 d、35 d时,低浓度组与对照组差异显著(P0.05); Pielou指数在各处理组之间差异均不显著(P0.05)。当药物含量≥5 mg·kg~(-1)时,反硝化细菌的均匀度、群落多样性降低,优势度升高,群落结构特征均发生改变,其中对nirS基因影响显著。nirS基因更适合作为硫酸粘菌素污染的指示基因。     

基于彗星实验的洛克沙胂对秀丽隐杆线虫胚胎细胞DNA损伤的研究

为评价洛克沙胂的遗传毒性,采用单细胞凝胶电泳(彗星实验),研究了不同浓度的洛克沙胂对秀丽隐杆线虫胚胎细胞脱氧核醣核酸(DNA)的损伤作用。提取秀丽隐杆线虫的胚胎细胞,分别暴露于0(空白对照)、50、250、500μg·L~(-1)含洛克沙胂的溶液染毒1 h。用彗尾DNA百分比含量(TDNA%)、彗星尾长(TL)和Olive尾矩(OTM)作为DNA损伤的指标。实验结果表明,与空白对照组比较,处理组中彗尾DNA百分比含量、彗星尾长以及Olive尾矩显著增加(P0.01)。随着洛克沙胂浓度的增加,彗尾DNA百分比含量、彗星尾长以及Olive尾矩逐渐增加,其相关系数r0.99,说明在实验浓度范围内,存在极显著的浓度-效应关系。洛克沙胂对秀丽隐杆线虫胚胎细胞DNA具有损伤作用,彗星实验操作简便、快速、灵敏度高,能够反映出洛克沙胂的遗传毒性。因此,通过彗星实验建立实验室检测洛克沙胂遗传毒性的方法具有可行性。     

土壤对恩诺沙星的吸附和解吸特性研究

恩诺沙星是第一个动物专用的氟喹诺酮类药物,在畜禽养殖业中应用非常广泛。恩诺沙星进入畜禽体后,其原形及活性代谢物会随畜禽的排泄物进入环境,对环境生物产生影响。文章研究了恩诺沙星在土壤中的吸附和解吸规律,为恩诺沙星的生态风险评价提供依据。试验分3组,各组土壤分别采自菜园、水稻田和果园。在离心管中称取1 g土壤样品,加入恩诺沙星系列标准溶液,在25±0.5℃条件下机械振摇,用高效液相色谱(HPLC)法测定水相中恩诺沙星的含量,分别求出土壤对恩诺沙星的吸附和解吸平衡时间及其对恩诺沙星的吸附和解吸量。结果表明,土壤对恩诺沙星的吸附和解吸平衡时间分别为34 h和44 h;土壤对恩诺沙星的吸附性很强,对恩诺沙星的吸附量占水相中恩诺沙星总量99%以上,其吸附机理符合Freundlich平衡吸附方程wS=kfρe1/n;土壤对恩诺沙星的解吸具有浓度依赖性,其解吸量仅为吸附量的1‰左右,表明恩诺沙星在土壤中的迁移能力弱,不易污染地下水。