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摘要：

兽用抗生素作为饲料添加剂被广泛地应用于养殖业中,进而不断被引入土壤环境,其造成的假持久性污染效应及其所引起的潜在环境毒性效应均引起了社会的广泛关注。本文以我国使用量较大的金霉素(CTC)、磺胺甲恶唑(SMZ)、磺胺噻唑(ST)、泰乐菌素(TYL)和庆大霉素(GM)5种典型抗生素为模型药物,研究了高浓度和低浓度条件下,典型抗生素的植物吸收转运富集规律及机制。取得的具体结果如下:(1)在实验室已有方法的基础上,利用高效液相色谱串联质谱,建立了高效的4种单一抗生素的液质检测方法,其检测限和定量限分别达到0.006-0.014μg/kg和0.01-0.048μg/kg;建立了植物中庆大霉素的提取方法及其HPLC-MS/MS检测方法,回收率介于93.3%-95.2%,检测限与定量限分别为0.001-0.002μg/kg和0.003-0.006μg/kg。方法简捷实用,可完成植物中抗生素残留的快速定量测定。(2)通过复合抗生素对玉米的影响研究发现,不同抗生素在玉米根尖(0.5-10.0 mm)的分布区域不同,复合抗生素影响植物对抗生素的吸收和转运。CTC和SMZ的最大富集量分布于根尖0.5-2.0 mm处,ST分布于根尖4.0-6.0 mm处;复合抗生素胁迫下,根系富集系数(RCF)和转运系数(TF)值均有不同程度的波动:CTC的RCF值介于0.01-0.73之间,SMZ的RCF值介于0.01-0.28;CTC的TF值介于0.01-2.5之间,SMZ的TF值介于0.01-2.8之间。通过对玉米水培系统中不同时期抗生素转归的研究,发现在无直接光照影响下玉米植株对抗生素的生物降解是抗生素在玉米体系中的主要消解途径;通过不同呼吸抑制剂(NaN_3、丙二酸、SHAM、SHAM+NaN_3)处理发现,10 mg/L的CTC和SMZ处理下的玉米根系对抗生素的吸收为主动吸收过程;通过添加水通道蛋白抑制剂HgCl_2,发现两种抗生素的转运过程与玉米的水通道蛋白相关。(3)通过在盆土中添加不同浓度抗生素(1、10和50 mg/kg),发现土壤环境中残留抗生素浓度随初始处理浓度的升高而升高;添加抗生素降解菌会一定程度提高抗生素的去除效果,随着植物不断生长,各处理间抗生素残留率差异逐渐变小。通过在盆土中添加抗生素和抗生素降解菌,发现菠菜盆栽试验中,7 d后添加庆大霉素及其降解菌(CGF)处理比只添加庆大霉素(CG)处理中庆大霉素残留率下降了约3.3%,CTW处理比只添加泰乐菌素(CT)处理中泰乐菌素的残留率降低了4.1%,证实了抗生素降解菌可以提高土壤中两种抗生素的去除效果。(4)菠菜盆栽试验中,通过添加外源抗生素(泰乐菌素和庆大霉素)及其降解菌(泰乐菌素降解细菌无色杆菌和庆大霉素降解真菌FZC3),发现泰乐菌素降解细菌和庆大霉素对土壤细菌影响较大,庆大霉素降解真菌FZC3和泰乐菌素对土壤真菌影响较大,同时添加这两种抗生素会有拮抗效应。相比于空白处理(CC),CG、CTW和CMM三个处理对土壤中细菌丰富度和多样性有显著影响,CGF、CT和CMM三个处理对土壤中真菌丰富度和多样性有显著影响。分析比较各处理中细菌群落结构发现,第1周和第2周时,CG、CTW和CMM三个处理的群落结构与CC处理间差异显著,证实庆大霉素和泰乐菌素降解细菌无色杆菌对细菌群落影响较大。分析比较各处理中真菌群落结构发现,两周均表现为CGF、CT和CMM处理中真菌群落结构与CC处理之间差异显著,证实泰乐菌素和庆大霉素降解真菌FZC3对土壤真菌的影响较大。而CM组中真菌和细菌的群落丰富度与多样性、细菌群落结构和真菌群落结构均与CC组间无显著差异,证实同时添加庆大霉素和泰乐菌素对菌群呈拮抗作用。

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关键词：

兽用抗生素；检测方法；植物；吸收机制；土壤微生物多样性

学位级别：

硕士

DOI：

CNKI:CDMD:2.1018.160653