全 文 ：　
第２４卷 第３期
２０１５年９月
淮海工学院学报（自然科学版）
Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｕａｉｈａｉ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｄｉｔｉｏｎ）
Ｖｏｌ．２４　Ｎｏ．３
Ｓｅｐ．２０１５
　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２－６６８５．２０１５．０３．０１９
盐酸恩诺沙星对斜生栅藻（Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓ　ｏｂｌｉｑｕｕｓ）的
致毒效应
＊
鲍　洁１，苏振霞１，肖　辉２
（１．淮海工学院 海洋学院，江苏 连云港　２２２００５；２．江苏省海洋资源开发研究院，江苏 连云港　２２２００５）
摘　要：为探讨水产养殖中氟喹诺酮类药物残留对水生生物的毒性效应，研究了盐酸恩诺沙星对斜
生栅藻（Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓ　ｏｂｌｉｑｕｕｓ）的急性毒性．结果表明，药物质量浓度为３１．２５，６２．５，９０，１２５，２５０
μｇ／ｍＬ的各药物质量浓度组对斜生栅藻的生长均有抑制作用，并且随药物处理质量浓度的增大，
藻细胞的生长逐渐降低，显示出明显的剂量效应关系．盐酸恩诺沙星对斜生栅藻的２４，４８，７２，９６ｈ
的ＥＣ５０值分别为５９．７０，６２．７５，１１４．６７，１００．４３μｇ／ｍＬ，叶绿素ａ和叶绿素ｂ含量随着盐酸恩诺沙
星处理质量浓度的增大呈现相同的变化趋势．
关键词：盐酸恩诺沙星；斜生栅藻；致毒效应；光合色素
中图分类号：Ｓ９４８　　　文献标识码：Ａ　　　文章编号：１６７２－６６８５（２０１５）０３－００８４－０４
Ｔｏｘｉｃ　Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　Ｅｎｒｏｆｌｏｘａｃｉｎ　Ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ　ｏｎ　Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓ　ｏｂｌｉｑｕｕｓ
ＢＡＯ　Ｊｉｅ１，ＳＵ　Ｚｈｅｎ－ｘｉａ１，ＸＩＡＯ　Ｈｕｉ　２
（１．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｍａｒｉｎｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｕａｉｈａｉ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌｉａｎｙｕｎｇａｎｇ　２２２００５，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｊｉａｎｇｓｕ　Ｍａｒｉｎｅ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｉｔｉｔｕｔｅ，Ｌｉａｎｙｕｎｇａｎｇ　２２２００５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｓｔｕｄｙ　ｔｈｅ　ｔｏｘｉｃ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｆｌｕｏｒｏｑｕｉｎｏｌｏｎｅｓ　ｒｅｓｉｄｕｅｓ　ｏｎ　ａｑｕａｔｉｃ　ｏｒｇａｎｉｓｍｓ，
Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓ　ｏｂｌｉｑｕｕｓ　ｗａｓ　ｅｘｐｏｓｅｄ　ｔｏ　Ｅｎｒｏｆｌｏｘａｃｉｎ　ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ　ｏｆ　ｆｉｖｅ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　３１．２５，
６２．５，９０，１２５，ａｎｄ　２５０μｇ／ｍＬ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　Ｅｎｒｏｆｌｏｘａｃｉｎ　ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ　ｈａｄ　ｉｎｈｉｂｉ－
ｔｉｏｎ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｇｒｏｗｔｈ　ｏｆ　Ｓ．ｏｂｌｉｑｕｕｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｌｙ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ
ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｏｆ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅ　ＥＣ５０ｖａｌｕｅｓ　ｏｆ　２４，４８，７２ａｎｄ　９６ｈｏｆ　Ｅｎｒｏｆｌｏｘａｃｉｎ　ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ
ｗｅｒｅ　５９．７０，６２．７５，１１４．６７ａｎｄ　１００．４３μｇ／ｍＬ　ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｅｎｒｏｆｌｏｘａｃｉｎ　ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ　ｈａｄ　ｔｈｅ
ｓａｍｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ－ａ　ａｎｄ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ－ｂ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｅｎｒｏｆｌｏｘａｃｉｎ　ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ；Ｓ．ｏｂｌｉｑｕｕｓ；ｔｏｘｉｃ　ｅｆｆｅｃｔｓ；ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　ｐｉｇｍｅｎｔ
　　恩诺沙星（Ｅｎｒｏｆｌｏｘａｃｉｎ）是喹诺酮（Ｑｕｉｎｏｌｏｎｅ）
类化合物第三代产品———氟喹诺酮类药物（Ｆｌｕｏｒｏ－
ｑｕｉｎｏｌｏｎｅｓ）的一种，１９９６年１０月美国ＦＤＡ批准为
畜禽专用抗菌药物［１］．由于其具有抗菌谱广、不易产
生耐药性等特点，被广泛用于渔业生产［２］．
恩诺沙星进入动物体后，除在动物产品中残留
＊ 收稿日期：２０１５－０３－０４；修订日期：２０１５－０４－３０
基金项目：江苏省“十二五”高等学校水产类重点专业项目；淮海工学院自然科学基金项目（Ｚ２０１４００６）；江苏省海洋资源开发研究院开放
课题（ＪＳＩＭＲ２０１３１４，ＪＳＩＭＲ２０１４２３）
作者简介：鲍杰（１９９４－），女，浙江绍兴人，淮海工学院海洋学院本科生，主要从事水产药物生态毒理学方面的研究，（Ｅ－ｍａｉｌ）９４３３９０２９７
＠ｑｑ．ｃｏｍ．
通讯作者：苏振霞（１９７８－），女，山东临沂人，淮海工学院海洋学院讲师，博士，主要从事水产药物生态毒理学方面的研究，（Ｅ－ｍａｉｌ）
ｓｕｚｈｅｎｘｉａ＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ．
外，其原形及代谢产物还会随排泄物进入环境［３－４］，
对生态环境产生影响．污染物对水体生物环境的影
响研究通常以鱼类、藻类和水蚤等生物作为受试材
料．在水生生态毒理研究中，单细胞绿藻因其生长周
期短、易于分离培养和可以直接观察细胞水平上的
中毒症状等优点，而被用作较为理想的生态毒理研
究材料［５－６］．斜生栅藻属于绿藻门，是淡水单细胞藻
类中的主要天然饵料品种，国际经合组织标准方法
将斜生栅藻列为环境监测的实验藻种［７］．
我国目前对渔药引起的生态环境问题重视程度
不够，对渔用药物的使用缺乏系统而深入的药理学
和毒理学研究，渔用药物对水生生物生态效应以及
对水生生态环境潜在影响的认识和评价尚不够清晰
明确［８］．恩诺沙星在水产养殖中的应用研究主要集
中在其对病原菌的药效学及药物动力学方面［９－１１］．
本文以斜生栅藻作为试验生物，探讨恩诺沙星对其
急性毒性，为制定完善恩诺沙星环境影响评价标准
提供毒理学依据．
１　材料与方法
１．１　材料
１．１．１　供试藻种　斜生栅藻（Ｓ．ｏｂｌｉｑｕｕｓ），由中国
科学院水生生物研究所淡水藻种库提供，编号为
ＦＡＣＨＢ４１６．
１．１．２　供试药品　盐酸恩诺沙星，纯度９９％，浙江
朗博药业有限公司生产；ＳＥ培养液为中国科学院水
生生物研究所配方．
１．２　方法
１．２．１　藻种的驯化　斜生栅藻在无菌条件下转移
至ＳＥ培养液中，培养至对数生长期后进一步扩大
培养．培养条件为：温度２５℃，光暗比１２ｈ∶１２ｈ，
光照度２　０００ｌｘ，静置培养，每天定时摇动３次．镜
检细胞正常，进入对数生长期时进行毒性试验．
１．２．２　毒性试验　设定５个质量浓度梯度，同时设
空白对照组．在进行斜生栅藻的毒性试验时，药物质
量浓度系列为０，３１．２５，６２．５，９０，１２５，２５０μｇ／ｍＬ．
每个质量浓度均设３个平行样，混匀后恒温２５℃培
养，１２ｈ光暗循环，光照度２　０００ｌｘ，每天定时振荡３
次．斜生栅藻细胞初始细胞浓度为１．４５×１０６个／
ｍＬ．采用建立６５０ｎｍ光密度与藻细胞浓度的关系
式来确定藻细胞浓度，在０，２４，４８，７２，９６ｈ时于各
瓶中取一定量藻液测定光密度（ＯＤ６５０），比较其与空
白对照组细胞生长之间的差别．根据生长抑制率
（Ｙ）—质量浓度对数（Ｘ）法计算２４，４８，７２，９６ｈ时
的ＥＣ５０［１２］．生长抑制率的计算公式为
生长抑制率＝（１－Ｎ／Ｎ０）×１００％，
式中：Ｎ 为试验组的藻浓度，１０５个／ｍＬ；Ｎ０ 为对照
组的藻浓度，１０５个／ｍＬ．
１．２．３　光合色素含量的测定　用分光光度法测定
藻色素含量．９６ｈ后，取１０ｍＬ藻液，４　０００ｒ／ｍｉｎ
离心１０ｍｉｎ，去上清液；加入５ｍＬ体积分数９０％丙
酮，摇匀，在４℃冰箱中避光抽提２４ｈ；４　０００ｒ／ｍｉｎ
离心１０ｍｉｎ，取上清液置于１ｃｍ比色杯中，以体积
分数９０％丙酮为对照，测定６６３，６４６ｎｍ波长处抽
提液的光密度．叶绿素含量计算公式［１３－１４］为
Ｃａ＝１２．２１ＯＤ６６３－２．８１ＯＤ６４６，
Ｃｂ＝２０．１３ＯＤ６４６－５．０３ＯＤ６６３，
式中：Ｃａ为叶绿素ａ含量，μｇ／ｍＬ；Ｃｂ为叶绿素ｂ含
量，μｇ／ｍＬ．
１．３　数据处理
每组实验均设３组平行，实验数据处理采用
ＳＰＳＳ　１３．０统计分析软件．
２　结果与分析
２．１　斜生栅藻细胞浓度与光密度的线性关系
通过计数得到的藻细胞浓度（ｙ）与在６５０ｎｍ
下测得的光密度（ｘ）之间的回归方程为ｙ＝９３．８６ｘ
＋０．０３７，Ｒ２＝０．９９６　０，通过显微镜计数的藻细胞浓
度与光密度之间表现出良好的线性关系，见图１．此
后实验中测得的光密度，均通过此方程计算藻细胞
浓度来绘制藻细胞生长曲线．
图１　斜生栅藻细胞浓度与光密度关系
Ｆｉｇ．１　Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｃｅｌ　ｄｅｎｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓ．ｏｂｌｉｑｕｕｓ
ａｎｄ　ＯＤ６５０
２．２　盐酸恩诺沙星对斜生栅藻生长的影响
在不同盐酸恩诺沙星质量浓度下，斜生栅藻生
长动力学曲线如图２所示．可以看出，随着盐酸恩诺
５８　第３期 鲍　洁等：盐酸恩诺沙星对斜生栅藻（Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓ　ｏｂｌｉｑｕｕｓ）的致毒效应
沙星处理时间延长，各质量浓度组藻细胞虽有一定
程度的增长，但均低于对照组．实验组在２４ｈ后即
表现出药物抑制效应，但不同质量浓度的盐酸恩诺
沙星对斜生栅藻的抑制效应不同，高质量浓度组（≥
９０μｇ／ｍＬ）处理的栅藻生长受严重抑制，增长速度
减缓，９６ｈ时仅占对照组的５４％，４７％，３３％．
图２　盐酸恩诺沙星对斜生栅藻生长效应动力学曲线
Ｆｉｇ．２　Ｋｉｎｅｔｉｃ　ｃｕｒｖｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｇｒｏｗｔｈ　ｏｆ　Ｓ．ｏｂｌｉｑｕｕｓ　ｕｎ－
ｄｅｒ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　Ｅｎｒｏｆｌｏｘａｃｉｎ　ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ
２．３　盐酸恩诺沙星对斜生栅藻抑制率的影响
盐酸恩诺沙星对斜生栅藻抑制率影响见图３．
图３　盐酸恩诺沙星对斜生栅藻生长抑制率影响
Ｆｉｇ．３　Ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｏｆ　Ｅｎｒｏｆｌｏｘａｃｉｎ　ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ　ｏｎ
ｔｈｅ　ｇｒｏｗｔｈ　ｏｆ　Ｓ．ｏｂｌｉｑｕｕｓ
由图３可见，生长抑制率在同一时间随质量浓
度的增加而增大，高质量浓度组（１２５，２５０μｇ／ｍＬ）
在２４ｈ时斜生栅藻生长受抑制程度最大，抑制率分
别为６８％，７９％．２４ｈ以后虽然细胞仍然受到抑制，
但抑制程度低于２４ｈ，说明盐酸恩诺沙星在短时间
内即体现出对斜生栅藻的明显毒性作用．随着时间
延长，斜生栅藻在一定程度上表现出对盐酸恩诺沙
星的逐渐适应，受抑制程度有所降低．低质量浓度组
（３１．２５，６２．５，９０μｇ／ｍＬ）在４８ｈ时，抑制最显著，
各质量浓度组的抑制率分别为３４％，５２％，６０％，斜
生栅藻生长受到较强抑制．
２．４　盐酸恩诺沙星对斜生栅藻的急性毒性
由图３数据，用生长抑制率（Ｙ）—质量浓度对
数（Ｘ）法计算各时间（２４，４８，７２，９６ｈ）ＥＣ５０，见表１．
表１　盐酸恩诺沙星对斜生栅藻的急性毒性
Ｔａｂｌｅ　１　Ａｃｕｔｅ　ｔｏｘｉｃｉｔｙ　ｏｆ　Ｅｎｒｏｆｌｏｘａｃｉｎ　ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ
ｏｎ　Ｓ．ｏｂｌｉｑｕｕｓ
处理时间／ｈ 回归方程 ＥＣ５０／（μｇ／ｍＬ） Ｒ２
２４　 Ｙ＝２０．７９４　Ｘ－３５．０３３　 ５９．７０　 ０．９８
４８　 Ｙ＝１８．０３４　Ｘ－２４．６４６　 ６２．７５　 ０．９６
７２　 Ｙ＝１４．１１７　Ｘ－１６．９４４　 １１４．６７　 ０．９７
９６　 Ｙ＝１５．４１８　Ｘ－２１．０６９　 １００．４３　 ０．９６
　　比较各时间ＥＣ５０值可知，２４ｈ最敏感，其ＥＣ５０
值最小，表明在短时间内，盐酸恩诺沙星对斜生栅藻
的抑制较强．随着暴露时间延长，ＥＣ５０值增加，敏感
程度降低，抑制率均下降，在７２ｈ时，各质量浓度组
（３１．２５，６２．５，９０，１２５，２５０μｇ／ｍＬ）抑制率分别为
３１％，４１％，４７％，５３％，５９％．此结果与药物处理组
斜生栅藻的生长趋势一致．
２．５　盐酸恩诺沙星对斜生栅藻光合色素含量的影响
随着培养时间的延长，各药物处理组与对照组
相比，藻液颜色明显变浅，且盐酸恩诺沙星质量浓度
越高，藻液颜色越浅．９６ｈ后斜生栅藻叶绿素ａ和叶
绿素ｂ在不同药物质量浓度下的含量变化见图４．
图４　盐酸恩诺沙星对斜生栅藻光合色素含量影响
Ｆｉｇ．４　Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　Ｅｎｒｏｆｌｏｘａｃｉｎ　ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ　ｏｎ　ｔｈｅ
ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　ｐｉｇｍｅｎｔｓ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｏｆ　Ｓ．ｏｂｌｉｑｕｕｓ
　　由图４可见，叶绿素ａ和叶绿素ｂ含量均随盐
酸恩诺沙星质量浓度的增大而呈现先上升后下降的
趋势．当盐酸恩诺沙星质量浓度在０～６２．５μｇ／ｍＬ
时，叶绿素含量上升，可能是因为此质量浓度范围的
胁迫促进了藻类代谢，激活了藻类色素合成的相关
６８ 淮海工学院学报（自然科学版） ２０１５年９月
酶类，使藻类色素合成增多而含量上升；当药物质量
浓度≥９０μｇ／ｍＬ时，随着药物质量浓度的升高，叶
绿素含量逐渐下降，说明其对藻细胞产生不可逆转
的影响．
３　讨论
抗生素在水产养殖中用于预防或治疗鱼类疾病．
未被吸收的和养殖水体中残留的药物最终进入水环
境，对生态环境造成不良影响，水生生态环境的恶化
势必对整个生态系统乃至人类健康造成严重危
害［１５］．藻类是水生生态系统的初级生产者，其种类多
样性和初级生产量直接影响水生态系统的结构和功
能，因而成为监测评价水环境质量的重要指标［１４］．目
前关于喹诺酮类药物对藻类毒性的研究报道较少．吴
银宝等［１６］报道了２４，４８ｈ时恩诺沙星对雨生红球藻
的ＥＣ５０分别为１１９．６７，１５２．２９μｇ／ｍＬ，在天然水体中
恩诺沙星不会对雨生红球藻的生长造成直接的抑制
毒性；鹿金雁等［１７］报道了诺氟沙星对斜生栅藻９６ｈ
的ＥＣ５０为５０．１８ｍｇ／Ｌ；王翔等［８］报道了盐酸环丙沙
星对小球藻的９６ｈＥＣ５０为２０．６１ｍｇ／Ｌ，小球藻对其
较为敏感；秦洪伟等［７］报道了氧氟沙星对斜生栅藻
２４，４８，７２，９６ｈ的ＥＣ５０分别为５９．７１，６５．２２，７２．５０，
１２２．０８ｍｇ／Ｌ，随时间延长，斜生栅藻对氧氟沙星逐渐
产生一定耐受能力，藻细胞恢复逐渐加快．
盐酸恩诺沙星对斜生栅藻的抑制效应均体现出
剂量效应关系，即随着质量浓度的增加，其对斜生栅
藻生长抑制程度增大．在药物处理下，肉眼可观察到
藻液的颜色随着暴露药物质量浓度的增加而逐渐变
淡，说明盐酸恩诺沙星抑制藻的生长，对藻细胞产生
毒性．随着时间的延长，盐酸恩诺沙星的ＥＣ５０上升，
显示出斜生栅藻对恩诺沙星抗性较大．斜生栅藻的
光合色素与高等植物一样，由叶绿素ａ、叶绿素ｂ及
类胡萝卜素等组成，是客观反映植物利用光能的一
项重要指标，其含量变化能反映生物各阶段生长发
育情况．从研究结果可以看出，斜生栅藻的叶绿素含
量在盐酸恩诺沙星低质量浓度范围内增加，高质量
浓度范围内降低．
本文仅是盐酸恩诺沙星对斜生栅藻急性毒性的
初步研究，且在室内模拟条件下进行，无法反映出完
整生态环境对藻生长的影响．抗生素对藻的毒性效
应受到多种环境因子制约并与藻的种类有关，抗生
素对藻类的胁迫作用是一个十分复杂的生理生化过
程，有待今后深入探讨．
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氟沙星对水生生物的影响［Ｊ］．生态科学，２００７，２６
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（责任编辑：姚兴存）
７８　第３期 鲍　洁等：盐酸恩诺沙星对斜生栅藻（Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓ　ｏｂｌｉｑｕｕｓ）的致毒效应