抗生素和重金属镉单一和复合污染对集胞藻PCC6803的影响

摘要

为评估抗生素和重金属对藻类生态系统的影响，本研究探讨了四环素（tetracycline,TC）/磺胺甲噁唑（sulfamethoxazole,SMX）与Cd²⁺的4个单一处理(100 ng/L TC;100 ng/L SMX;0.001 mg/L Cd²⁺;0.5 mg/L Cd²⁺)以及4个复合处理(100 ng/L TC+0.001 mg/L Cd²⁺;100 ng/L TC+0.5 mg/L Cd²⁺;100 ng/L SMX+0.001 mg/L Cd²⁺;100 ng/L SMX+0.5 mg/L Cd²⁺)对集胞藻的生长、光合活性以及抗氧化系统的影响。结果显示，100 ng/L SMX刺激集胞藻的生长和光合活性，而用100 ng/L TC处理则无明显影响；0.001 mg/L Cd²⁺对集胞藻的各项指标均无明显影响，但0.5 mg/L Cd²⁺明显抑制集胞藻的生长和光合作用，破坏抗氧化系统，损伤细胞膜，刺激集胞藻分泌胞外多糖。抗生素与镉复合污染处理方面，100 ng/L TC与0.001 mg/L Cd²⁺共存时，增强集胞藻酯酶活性、刺激分泌胞外多糖；100 ng/L SMX与0.001 mg/L Cd²⁺共存时，促进集胞藻生长、增强光合作用和酯酶活性；100 ng/L SMX与0.5 mg/L Cd²⁺共存时，SMX能缓解高浓度Cd²⁺造成的氧化损伤，较单一高浓度Cd²⁺处理组的ROS产量减少、SOD酶活降低、MDA含量降低、协同刺激集胞藻酯酶活性；而100 ng/L TC不能显著缓解高浓度Cd²⁺对细胞的损伤。研究结果表明，低浓度四环素对细胞生长影响较小，也基本不改变Cd²⁺对集胞藻细胞的毒性，而低浓度磺胺甲噁唑会促进细胞生长，且能够减轻Cd²⁺对集胞藻细胞的毒性，在污染评估时需综合考虑抗生素和重金属的复合污染。

关键词

集胞藻 / 四环素 / 磺胺甲噁唑 / 镉离子 / ROS / 蓝藻 / 抗生素