文 献 综 述

摘要：四环素类抗生素是使用最广泛、用量最大的抗生素种类之一，其在环境中的大量残留带来了潜在的环境风险。四环素类抗生素能够抑制水生动物多种酶的活性，并可能造成鱼类较严重的DNA 损伤。在几个动物模型中，斑马鱼是毒理学研究中的受欢迎的脊椎动物模型，因为几个重要的特征，例如容易获得大量的动物，低的饲养成本，以及成熟的遗传和基因组工具。本课题主要研究在相同的培养条件下，不同的浓度的四环素类抗生素对斑马鱼幼鱼脊椎和腹部发育的影响。

关键词：四环素抗生素、生态毒性、斑马鱼

1研究背景

1.1四环素的定义

四环素类抗生素是由放线菌属产生的或半合成的一类广谱抗生素，由放线菌属直接产生的有四环素、土霉素、金霉素。半合成制取的甲烯土霉素、强力霉素、米诺环素等， 具有十二氢化并四苯基结构。该类药物有共同的A 、B 、C 、D 4 个环的母核，仅在5 、6 、7 位上有不同的取代基。四环素类是抗生素中最为便宜的一类，低廉的价格使得四环素类抗生素在发展中国家大受欢迎，不仅作为药物广泛用于人类与动物疾病的治疗， 同时也作为添加剂大量使用，用于提高饲料利用效率，促进动物生长^[1]。

1.2 四环素抗生素在环境中的污染现状

研究表明，抗生素类药物进入动物体内后，约30%-90%以母体化合物或代谢产物的形式通过尿液和粪便排出体外^［2.3］。 由于污水处理厂现有的处理方式对抗生素不能彻底去除，故大量抗生素及其代谢产物将随污水处理厂的出水最终进入地表水环境^［4，5］。 水产养殖的过量投放也是四环素类抗生素污染水体的重要途径^［6］。抗生素在畜禽生产中的使用量大，相应的畜禽粪便中残留的抗生素量较大，造成了畜禽粪便土地利用后大量的抗生素进入土壤环境^[7]。由此可见，四环素类抗生素的污染作为一个全球性普遍存在的问题， 这类物质一般均具备高生物活性和持久性，这就决定了其必然具有一定的潜在生态环境风险。尤其是随着集约化现代畜禽养殖业的迅速发展，抗生素类药物构成对环境以及对生态系统和人体健康的威胁日益暴露。虽然，人们对药物及个人防护品污染物( PPCPs) 等新型污染物造成的生态环境问题给予了越来越多的关注，而作为PPCPs 这一大类污染物中的四环素类药物的环境污染方面的研究还相对较少，尤其是其污染机理及生态毒性的研究还处于研究的起始阶段。

2.四环素抗生素对于动物的生态毒性

四环素类药物对水生动物的生态毒性报道相对较多。四环素类抗生素能够抑制水生动物多种酶的活性，如乙氧基试卤灵-0-去乙基酶、β-半乳糖苷酶等，并可能造成鱼类较严重的DNA 损伤。例如，Lunden 等^[8]将用于预防虹鳟疾病的一种二价苗同土霉素一起使用，通过ELISA 反应检测鱼体内抗体水平；通过化学发光分析测定吞噬细胞活性作为非特异性免疫反应的指针。结果表明土霉素能够明显抑制抗体水平，同时使吞噬细胞活性轻微降低，使淋巴细胞的数量下降，但是鱼体的存活率没有明显影响。曲甍甍等^[9]研究了土霉素对斑马鱼的急性毒性和对鲫鱼肾细胞DNA损伤。急性毒性试验表明，土霉素的斑马鱼96hLC₅₀ 为1341.764 mg/L。彗星试验结果表明，土霉素能引起较大的DNA损伤，与阴性对照相比均有极显著性差异。土霉素在所设的浓度范围，能诱导鲫鱼肾细胞严重的DNA损伤，这表明土霉素可能有较强的基因毒性。李兆利等^[10]以鲤鱼为实验对象， 得到了土霉素诱导鲤鱼肾细胞DNA损伤的相同结果，并发现土霉素对鲤鱼胚胎有致畸效应。这种对生物的免疫毒性和基因毒性可能对生物的影响更加深远。在对于四环素类抗生素对陆生较大型动物的毒性研究中发现，四环素能引起小鼠体重下降、血液生化指标和肝脏镜下病理改变^[11]。高利宏等^[12]利用毒理基因芯片技术研究四环素肝脏毒性效应的分子机制，构建的小鼠毒理基因芯片和四环素致BALB/c小鼠肝毒性动物模型，观察不同剂量和时相点小鼠肝脏基因表达谱变化，结果发现四环素能引起小鼠肝细胞基因表达的改变，涉及包括能量代谢抑制，蛋白质合成和降解增加，抗氧化体系受损，信号转导基因表达改变促进凋亡发生，以及药物代谢相关酶系基因抑制等多个分子机制。