抗生素的生態(tài)毒性效應(yīng)研究進(jìn)展

方媛瑗 丁惠君

抗生素是指一類用于殺死或抑制存在于人類和動物宿主內(nèi)細(xì)菌的天然、半合成或合成的化合物。自1928年英國細(xì)菌學(xué)家弗萊明發(fā)現(xiàn)青霉素以來，抗生素的種類已達(dá)幾千種，常用的有β-內(nèi)酰胺類、氨基糖苷類、大環(huán)內(nèi)酯類、四環(huán)素類、喹諾酮類、磺胺類等。作為人類和動物防治疾病的藥品以及促進(jìn)牲畜生長的激素，抗生素已廣泛應(yīng)用于全球的醫(yī)藥業(yè)、畜牧業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)。由于不同生物對藥物的代謝程度不同，人類和動物所攝入的抗生素有30%～90%都不能被完全吸收，而是隨著尿液和糞便一起排入到環(huán)境中。此外，畜牧業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展大幅度增加了獸用抗生素的使用量，而普遍過度使用抗生素的現(xiàn)象也進(jìn)一步提高了抗生素的排泄量和釋放量。

環(huán)境中抗生素大多存在于水體和土壤這 2種介質(zhì)中。水體中抗生素主要來源包括抗生素集中排放的醫(yī)院，沖洗牲畜排泄物的養(yǎng)殖廠，污水處理廠等；土壤中抗生素則主要來自畜禽糞便的直接排放和農(nóng)業(yè)施肥。大量的抗生素殘留于環(huán)境中，不僅會對微生物和動植物產(chǎn)生毒性效應(yīng)，通過遷移轉(zhuǎn)化還會進(jìn)入到人類的食物和飲用水中，對人類健康造成潛在的風(fēng)險(xiǎn)。更有研究表明，抗生素的長期濫用會誘導(dǎo)抗性基因的產(chǎn)生，對生態(tài)環(huán)境造成基因污染，構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

1 抗生素的使用及污染現(xiàn)狀

1.1 抗生素的生產(chǎn)和使用現(xiàn)狀

有資料顯示，1999年歐洲抗生素使用量為13200 t，其中醫(yī)用抗生素為8500 t，約占65%；獸用抗生素為4700 t，約占35%。美國是抗生素消費(fèi)大國，大量抗生素用于動物喂養(yǎng)，1999年美國僅獸用抗生素就達(dá)9300 t。進(jìn)入 21世紀(jì)后，抗生素的生產(chǎn)量和使用量在全球大范圍增加。據(jù)估計(jì)，2002年全球抗生素的使用量為10萬～20萬t。2003年，韓國超過16種抗生素的生產(chǎn)量多于7 t，其中阿莫西林和頭孢的生產(chǎn)量最大，分別為96 t和84 t。2008年，捷克共和國獸用抗生素的使用量也增加到80 t。我國作為抗生素生產(chǎn)和使用大國，2009年抗生素生產(chǎn)量就為14.7萬t，到2013年則增加到24.8萬t。更有調(diào)查顯示，2013年中國抗生素使用量為16.2萬t，是同年英國抗生素用量的150多倍。

1.2 抗生素的污染現(xiàn)狀

抗生素的過度生產(chǎn)和使用導(dǎo)致了環(huán)境中殘留的抗生素不斷增加，使得不同國家的地表水體和土壤都受到污染。目前，英國的伊利河，法國的塞納河，意大利的亞諾河，美國的伊利諾斯州河流域，韓國的漢江，中國的巢湖、渤海灣、黃浦江等地表水體都檢測出不同程度的抗生素含量；意大利的雷焦艾米利亞，土耳其的伊斯坦布爾，巴西的圣保羅州，馬來西亞的森美蘭州，中國的北京、天津、江蘇等不同的土壤介質(zhì)也檢測到各種抗生素的污染。

地表水體中抗生素的種類較多，包括磺胺類、大環(huán)內(nèi)酯類、喹諾酮類、四環(huán)素類等，濃度一般在幾到幾百ng/L，而污染較重的河流或湖泊抗生素則達(dá)到幾千ng/L，這與當(dāng)?shù)厝丝诿芗?，工業(yè)發(fā)達(dá)，醫(yī)院較多是分不開的；不同于水體介質(zhì)，土壤中抗生素的污染主要為四環(huán)素類，這是因?yàn)樵擃惪股貜V泛使用于獸藥當(dāng)中，并通過畜禽糞便大量進(jìn)入土壤介質(zhì)。由于抗生素有抑制和殺死細(xì)菌的作用，進(jìn)入到水體和土壤中后，抗生素就必然會對介質(zhì)中微生物、植物、動物產(chǎn)生影響，破壞生物群落結(jié)構(gòu)。除此之外，抗生素還會誘導(dǎo)抗性基因的產(chǎn)生，使得其在各種介質(zhì)中以及動植物體內(nèi)進(jìn)行傳播，給人類生活健康帶來重大隱患。

2 抗生素對水生態(tài)環(huán)境的毒性效應(yīng)

2.1 浮游植物

浮游植物是一類營養(yǎng)豐富、光合利用度高的微小生物，其種類繁多，分布廣泛，包括藍(lán)藻門、綠藻門、硅藻門、金藻門、黃藻門等8個(gè)門類的藻類。作為水生態(tài)環(huán)境中的初級生產(chǎn)者，浮游植物對整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)有著十分重要的作用，當(dāng)抗生素進(jìn)入水生態(tài)環(huán)境中，浮游植物無疑是最先也是最易受到影響的一類水生生物。

研究表明，不同的抗生素對藻類的毒性機(jī)制不同，如β-內(nèi)酰胺類抗生素主要是抑制藻類細(xì)胞壁的合成，氨基糖苷類抗生素主要抑制藻類糖的代謝，四環(huán)素類抗生素主要抑制藻類蛋白質(zhì)的合成，喹諾酮類抗生素則主要抑制藻類DNA的復(fù)制和葉綠素的合成，而磺胺類抗生素主要是抑制藻類葉酸的代謝。

目前，國內(nèi)外報(bào)道抗生素對浮游植物毒性效應(yīng)的文獻(xiàn)較多，EC50幾乎都小于20 mg/L，有的甚至在1 mg/L以下，毒性較強(qiáng)。Anna等選取12種不同的磺胺類抗生素對柵藻進(jìn)行研究，經(jīng)過24 h的毒性試驗(yàn)獲知，柵藻對磺胺類抗生素十分敏感，EC50在 1.54～32.25 mg/L之間；徐冬梅等通過96 h的暴露試驗(yàn)分析了四環(huán)素、金霉素和強(qiáng)力霉素對蛋白核小球藻和斜生柵藻的毒性影響，結(jié)果顯示，強(qiáng)力霉素在多種濃度下都會使得蛋白核小球藻和斜生柵藻細(xì)胞膜的通透性降低，抑制藻類的生長作用；楊彎彎等對銅綠微囊藻進(jìn)行96 h毒性暴露試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，恩諾沙星和硫氰酸紅霉素對銅綠微囊藻生長均有抑制作用，且隨著抗生素濃度增加，銅綠微囊藻的光合色素含量下降，2 種抗生素EC50分別為0.08和0.05mg/L；Boris Kolar等開展了土霉素對魚腥藻的毒性試驗(yàn)，得到 72 hEC50為 2.7mg/L；A Magdaleno等研究氨芐青霉素、阿莫西林、頭孢噻吩、環(huán)丙沙星、慶大霉素、萬古霉素這6種抗生素對月牙藻的毒性效應(yīng)，結(jié)果表明，環(huán)丙沙星和慶大霉素的毒性較強(qiáng)，72 h的EC50分別為（11.3±0.7）（19.2±0.5） mg/L；Marta Borecka等通過48 h和72 h的暴露試驗(yàn)研究了4種抗生素對普通小球藻的毒性效應(yīng)得到，磺胺甲惡唑和磺胺嘧啶對普通小球藻的毒性最強(qiáng)，暴露48 hEC50分別為0.98 mg/L和1.93 mg/L；Pan等通過 12 h的毒性暴露實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)諾氟沙星濃度為0.05、0.5、5、50 mg/L時(shí)，四尾柵藻的藻密度分別降低了3.62%、32.46%、40.20%、50.29%。

2.2 浮游動物

浮游動物是一類經(jīng)常在水中浮游，本身不能制造有機(jī)物的異養(yǎng)型無脊椎動物和脊索動物幼體的總稱，其種類極多，包括原生動物、腔腸動物、櫛水母、輪蟲、甲殼動物、腹足動物、尾索動物等，它們是中上層水域水生動物的主要餌料，對維持水生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定有著重要作用。

多數(shù)學(xué)者在抗生素的毒性研究中采用的浮游動物是大型溞。Yamashita等通過 48 h暴露試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)左氧氟沙星和克拉霉素濃度在0.01～10 mg/L時(shí)，抗生素對大型溞沒有明顯的毒性作用；Kim等研究了四環(huán)素、磺胺甲嘧啶、林可霉素對大型溞的毒性效應(yīng)，結(jié)果表明，四環(huán)素和磺胺甲嘧啶48 h的LC50分別為36.56、66.22 mg/L，而林可霉素LC50則＞3651 mg/L；Marta等進(jìn)行了多拉菌素、甲硝唑、氟苯尼考、土霉素對大型溞的毒性試驗(yàn)，結(jié)果表明，除了多拉菌素48 h的EC50較小之外，其他幾種抗生素EC50均要＞100 mg/L；同樣的，嚴(yán)拾偉也進(jìn)行了諾氟沙星對大型溞的急性毒性實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，諾氟沙星的12 h-EC50、24 h-EC50、48 h-EC50、96 h-EC50分別為 257.5、55.56、28.46、7.24 mg/L。

另外，還有一些學(xué)者對鹵蟲、輪蟲進(jìn)行了研究，如 Migliore等通過對鹵蟲幼蟲的 72 h毒性試驗(yàn)得到，巴龍霉素、氟甲喹和林可霉素的EC50在93.4～846.5 mg/L之間；Marina Isidori等研究了紅霉素、土霉素、磺胺甲惡唑、氧氟沙星、林可霉素、克拉霉素對萼花臂尾輪蟲的毒性效應(yīng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，6種抗生素的LC50均在30.0～52.7 mg/L之間。由此可見，盡管抗生素對水體浮游動物具有一定的毒性作用，但相對于浮游植物，其所受毒性作用大大降低。

2.3 水生動物及兩棲類動物

抗生素對水生動物毒性效應(yīng)研究的對象主要包括一些魚類、蝦類和貝類。Robinson等選取 7種喹諾酮類抗生素對黑頭呆魚進(jìn)行研究，結(jié)果顯示，抗生素在10 mg/L的濃度內(nèi)對黑頭呆魚并無顯著影響；Huang等對青鳉魚進(jìn)行96 h毒性試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，甲氧嘧啶的LC50＞1000 mg/L；王慧珠等采用斑馬魚和鯽魚作為受試生物，研究四環(huán)素類抗生素的生態(tài)毒性，結(jié)果表明，四環(huán)素對鯽魚96 h的LC50為322.8 mg/L，對斑馬魚96 h的LC50為406.0 mg/L；沈洪艷等對錦鯉進(jìn)行魚類毒性試驗(yàn)，結(jié)果得到，當(dāng)諾氟沙星暴露質(zhì)量濃度達(dá)到1000 mg/L時(shí)，諾氟沙星對錦鯉無急性毒性；Tu等研究了恩諾沙星和呋喃唑酮對黑虎蝦體內(nèi)乙酰膽堿酯酶的活性影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)2種抗生素分別以4 g/kg投入食物中喂養(yǎng)黑虎蝦7 d后，黑虎蝦肌肉中乙酰膽堿酯酶的活性幾乎沒有變化；Matozzo等對菲律賓蛤仔和紫貽貝進(jìn)行毒性試驗(yàn)；結(jié)果表明，當(dāng)阿莫西林濃度為0.1、0.2、0.4 mg/L時(shí)，抗生素對菲律賓蛤仔和紫貽貝的血細(xì)胞參數(shù)沒有顯著影響。

近年來，抗生素對水生態(tài)毒性研究的對象還包括青蛙、蟾蜍等兩棲類動物，Peltzer等通過對蟾蜍幼體進(jìn)行96 h毒性試驗(yàn)得到，當(dāng)恩諾沙星和環(huán)丙沙星濃度范圍為0.001～1 mg/L時(shí)，蟾蜍幼體死亡率均不超過2%；劉臻等采用氯霉素、紅霉素和四環(huán)素對熱帶爪蟾胚胎進(jìn)行72 h暴露試驗(yàn)，結(jié)果表明，濃度為1000 mg/L時(shí)，3種抗生素對熱帶爪蟾胚胎的存活率幾乎沒有影響。

總體上可以看出，抗生素對魚類等水生動物及兩棲類動物均呈低毒性。雖然短時(shí)間內(nèi)無明顯影響，但長期暴露下這些生物可能會出現(xiàn)基因變異、胚胎畸形現(xiàn)象，從而破壞生態(tài)系統(tǒng)的平衡。

3 抗生素對土壤環(huán)境的毒性效應(yīng)

3.1 土壤微生物

土壤微生物是土壤環(huán)境的重要組成部分，也是土壤中物質(zhì)轉(zhuǎn)化的動力來源。當(dāng)抗生素通過糞便排放或污水灌溉進(jìn)入土壤時(shí)，殘留的抗生素會改變土壤中微生物的結(jié)構(gòu)群落和微生物的活性，產(chǎn)生各種毒性效應(yīng)。

在微生物結(jié)構(gòu)群落方面，Kong等發(fā)現(xiàn)，土壤微生物的群落多樣性會隨著土霉素濃度的增加而降低，當(dāng)土霉素濃度為 11 μmol/L時(shí)，微生物的群落多樣性抑制率為20%。Hammesfahr等將不同濃度的磺胺嘧啶加入到土壤進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果顯示，各濃度下的磺胺嘧啶都會使得土壤中磷脂脂肪酸減少，細(xì)菌和真菌的比例降低，甚至2個(gè)月后微生物的群落結(jié)構(gòu)依舊在變化。劉燕等利用Biolog-ECO技術(shù)分析了不同青霉素濃度處理下土壤微生物的結(jié)構(gòu)多樣性，發(fā)現(xiàn)當(dāng)青霉素濃度為800 mg/kg時(shí)，土壤中微生物多樣性指數(shù)顯著降低。

在微生物活性方面，Thiele Bruhn等研究得到，磺胺嘧啶和四環(huán)素會使得微生物的數(shù)量明顯減少，且抗生素在濃度為 0.003～7.35 mg/kg時(shí)能抑制10%的微生物活性。Yang等進(jìn)行土霉素對小麥根際土壤微生物的結(jié)構(gòu)群落和活性影響研究得到，土霉素為10 mg/kg時(shí)，微生物結(jié)構(gòu)群落顯著減少，細(xì)菌、放線菌量分別減少了22.2%和31.7%，堿性磷酸酶活性的抑制率達(dá)41.3%，當(dāng)土霉素濃度超過30 mg/kg時(shí)，堿性磷酸酶活性的抑制率則增加到64.3%～80.8%。余彬彬等通過盆栽實(shí)驗(yàn)研究了不同濃度羅紅霉素對小麥根際土壤微生物生物量氮的影響，結(jié)果表明，添加羅紅霉素后土壤微生物生物量氮在小麥苗期、拔節(jié)期和抽穗期均受到顯著抑制。另外，土壤的呼吸作用也是反映土壤中微生物活性的一個(gè)重要參數(shù)。Sara Boleas等發(fā)現(xiàn)，土霉素為100 mg/kg時(shí)會抑制16%～25%的微生物呼吸作用，而濃度1000 mg/kg時(shí)抑制率為 28%～38%。Fang等對磺胺嘧啶和金霉素的研究也表明，2種抗生素均會抑制土壤的呼吸作用。

3.2 土壤植物

自然界中大部分植物的根都固著在土壤當(dāng)中，土壤是植物生長發(fā)育的基質(zhì)，它可以為植物提供養(yǎng)分、水分和空氣。有研究報(bào)道，當(dāng)抗生素進(jìn)入土壤后，植物會產(chǎn)生明顯的富集作用，Migliore等通過實(shí)驗(yàn)得到，大麥和玉米的根部含有培養(yǎng)土壤中所添加的磺胺間二甲氧嘧啶；Kumar等也證實(shí)了玉米、洋蔥和甘藍(lán)會吸收土壤中的金霉素；鮑陳燕等對水芹進(jìn)行土培試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，土壤中的恩諾沙星和土霉素都會在水芹中積累，且抗生素在水芹各器官中的累積順序?yàn)楦救~、莖；同樣的，許多其他植物如黃瓜、萵苣、蘿卜、菜豆、冬小麥、馬鈴薯、胡蘿卜、韭菜等也會對抗生素進(jìn)行富集。

抗生素進(jìn)入植物體內(nèi)后會影響植物的生長發(fā)育，與多數(shù)污染物相似，高濃度抗生素會抑制植物生長，低濃度抗生素則促進(jìn)植物生長。Kong等發(fā)現(xiàn)當(dāng)土霉素濃度高于0.002 mmol/L時(shí)會顯著抑制紫花苜蓿的生長，在0.002～0.2 mmol/L范圍內(nèi)，土霉素對紫花苜蓿莖和根的抑制率分別可達(dá) 61%和 85%。魏賽金等研究了鏈霉菌702對水稻種子萌發(fā)及幼苗生長的影響，結(jié)果表明“農(nóng)抗702”（鏈霉菌702發(fā)酵產(chǎn)物中的多烯大環(huán)內(nèi)酯抗生素）在低濃度下可促進(jìn)水稻種子萌發(fā)及根長的生長，提高根系活力，隨著抗生素濃度升高，種子的萌發(fā)及根長的生長受到抑制。張繼旭等采用盆栽試驗(yàn)系統(tǒng)研究了不同劑量四環(huán)素的添加對烤煙生長發(fā)育的影響，結(jié)果表明，低量四環(huán)素的添加促進(jìn)了煙草株高的增加，中高量四環(huán)素的添加對株高有明顯的抑制作用。

根據(jù)抗生素自身化學(xué)性質(zhì)、土壤特性及植物種類的不同，抗生素對植物的影響也會不同。Batchelder等通過研究金霉素和土霉素對蘿卜、小麥、玉米和斑豆的影響發(fā)現(xiàn)，在同等實(shí)驗(yàn)條件下，土霉素和金霉素會抑制斑豆的生長，減少斑豆對Ca、Mg、K、N等營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，但會促進(jìn)蘿卜和小麥的生長，2種抗生素對玉米的生長則無明顯影響。Farkas等研究表明，玉米在含有金霉素的土壤中生長時(shí)，其谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶和過氧化物酶的活性會顯著增強(qiáng)，而斑豆中卻沒有檢測到這種現(xiàn)象。David等進(jìn)行植物對四環(huán)素和阿莫西林的吸收試驗(yàn)得到，不同土壤介質(zhì)中胡蘿卜和生菜對抗生素的吸收量不同，而同種土壤介質(zhì)中 2種植物內(nèi)阿莫西林的積累量要大于四環(huán)素的積累量。Min等進(jìn)行了抗生素對生菜、番茄、胡蘿卜和黃瓜的毒性試驗(yàn)研究，結(jié)果表明，抗生素會顯著影響植物根系的生長，4種植物中生菜對抗生素的毒性最為敏感，不同抗生素毒性的強(qiáng)弱順序依次為四環(huán)素＞諾氟沙星＞紅霉素＞磺胺甲嘧啶＞氯霉素；劉娣等采用土培試驗(yàn)比較了不同土壤中四環(huán)素類抗生素污染對小白菜根長生長的影響，結(jié)果得到，當(dāng)添加的四環(huán)素為2.5 mg/kg時(shí)，磚紅壤、青紫泥和紅壤中的小白菜根長會顯著升高，而黑土中小白菜的根長則沒有明顯影響。

3.3 土壤動物

土壤動物是土壤環(huán)境中重要的消費(fèi)者，在生態(tài)系統(tǒng)中起著重要作用，它們既會同化土壤中各種有利物質(zhì)建造自身，又會將排泄物歸還到土壤中，從而不斷改造環(huán)境。目前抗生素對土壤動物的毒性研究相對較少。Jensen等測定了泰妙菌素、喹乙醇和甲硝唑?qū)μx和線蚓的毒性，發(fā)現(xiàn)抗生素濃度最大時(shí)（喹乙醇3000 mg/kg，泰妙菌素5000 mg/kg，甲硝唑 5000 mg/kg）其對跳蟲和線蚓均無明顯的影響。Dong等通過測定赤子愛蚯蚓DNA的破壞來研究四環(huán)素和金霉素對赤子愛蚯蚓的基因毒性，結(jié)果表明，2種抗生素在濃度為0.3～300 mg/kg對赤子愛蚯蚓的基因毒性具有明顯的劑量效應(yīng)關(guān)系，且短期內(nèi)金霉素的基因毒性更大。Suzana等研究了拉沙里菌素對安德愛勝蚓和土鱉蟲的生態(tài)毒性，結(jié)果得到，當(dāng)拉沙里菌素為 163 mg/kg時(shí)，安德愛勝蚓的死亡率明顯增加；而當(dāng)拉沙里菌素為202 mg/kg時(shí)，其對土鱉蟲的成長和生存則無明顯影響：Gao等研究了赤子愛蚯蚓在含土霉素土壤中的回避行為，經(jīng)過 48 h的毒性暴露實(shí)驗(yàn)得到，在土霉素濃度為0～2560 mg/kg范圍內(nèi)，均沒有發(fā)現(xiàn)蚯蚓死亡。

可以看出，抗生素對土壤動物的毒性較弱，因此在自然條件下，土壤中的抗生素對土壤動物幾乎不會產(chǎn)生直接影響，但其對生態(tài)系統(tǒng)的間接影響依舊不容忽視。

4 抗生素抗性基因

抗生素對生態(tài)系統(tǒng)的另一個(gè)重要威脅就是會誘導(dǎo)抗性基因的產(chǎn)生。近年來，隨著抗生素在醫(yī)藥業(yè)、畜牧業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的頻繁使用，抗生素抗藥性在多樣性、抗性強(qiáng)度和傳播速度上都顯著增加，多種抗藥細(xì)菌層出不窮，嚴(yán)重影響了人類的生活健康。

抗生素抗性基因（antibiotic resistance genes，ARGs）是指對抗生素具有抗性的遺傳因子。自 Pruden等首先將抗生素抗性基因作為一種新型污染物以來，抗性基因問題也受到越來越多的關(guān)注。迄今為止，已經(jīng)在許多國家的地表水體和土壤中都檢測到了抗性基因。Isabel等研究了葡萄牙阿維羅河口水體中抗性基因的分布情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，水體內(nèi)對氨卡青霉素具有抗性的細(xì)菌中，77.8%的腸桿菌和10.5%的氣單胞菌都至少含有 1種β-內(nèi)酰胺酶基因；Castiglioni等在意大利奧羅納河、蘭布羅河、波河中均檢測出多重抗性基因marA；Lei等對上海黃浦江中2種磺胺抗性基因（sulⅠ、sulⅡ）、8種四環(huán)素抗性基因（tet（A）、tet（B）、tet（C）、tet（G）、tet（M）、tet（O）、tet（W）、tet（X））和 1種β-內(nèi)酰胺抗性基因（TEM）進(jìn)行 PCR測定，結(jié)果得到，11種抗性基因中平均濃度最高為 1.62×105copy/mL（sulⅡ），最低為 3.66×10 copy/mL（tet（B））；Jih Tay等研究了臺北地區(qū)養(yǎng)豬場附近地表水體和土壤的抗性基因分布，結(jié)果表明，地表水體和土壤中都含有磺胺抗性基因sul1、sul2，且土壤中還含有磺胺抗性基因sul3；Archundia D等對秘魯?shù)牡目饔虻乃w和土壤進(jìn)行抗性基因的檢測，也發(fā)現(xiàn)了磺胺抗性基因sul1、sul2和sul3，而在地表水體中sul1和sul2的含量較多；張?zhí)m河等對北京地區(qū)11個(gè)菜田土壤進(jìn)行抗生素抗性基因種類和豐度的檢測，結(jié)果得到，土壤中磺胺類抗性基因sul1、sul2和四環(huán)素類抗性基因tetL的檢出率均為100%。

世界衛(wèi)生組織（WTO）曾表示，抗生素抗性基因是人類21世紀(jì)重要的公共健康問題之一。在環(huán)境中，抗生素抗性基因會通過垂直轉(zhuǎn)移和水平轉(zhuǎn)移進(jìn)行擴(kuò)散，一方面抗生素抗性基因通過垂直轉(zhuǎn)移的方式轉(zhuǎn)移到后代細(xì)菌中，導(dǎo)致具有抗性的細(xì)菌不斷增加，改變生態(tài)系統(tǒng)的微生物結(jié)構(gòu)和群落，破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和平衡；另一方面，抗生素抗性基因通過水平轉(zhuǎn)移的方式轉(zhuǎn)移到其他生物體內(nèi)，進(jìn)入到食物鏈，一旦這些細(xì)菌進(jìn)入人體，將會給人類染病的臨床治療帶來極大困難，嚴(yán)重危害人類的公共健康。

5 結(jié)論與展望

綜上所述，抗生素在環(huán)境中對微生物、植物和動物都存在不同程度的毒性效應(yīng)，其中屬浮游植物和土壤微生物的毒性最為明顯，植物和動物的毒性則相對較弱。雖然在自然環(huán)境中抗生素濃度較低，但它對生態(tài)系統(tǒng)造成的直接或間接影響以及抗性基因?qū)φ麄€(gè)生物圈的潛在危害卻不容忽視?？梢钥闯觯鼛啄陙韲鴥?nèi)外對抗生素的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)以及抗性基因的研究已有很大進(jìn)展，但還存在一些問題需深入研究。

（1） 國內(nèi)外研究中，多數(shù)試驗(yàn)是在較高的抗生素濃度下進(jìn)行的，時(shí)間也較短，在自然條件下抗生素的影響相對來說必然是長時(shí)間低濃度的，所以需開展長時(shí)間低濃度暴露下的抗生素毒性試驗(yàn)研究。

（2） 由于抗生素具有絡(luò)合性，在環(huán)境介質(zhì)中會與重金屬、殺蟲劑等其他污染物共存形成復(fù)合污染物，而現(xiàn)有報(bào)道則多為單種或多種抗生素的試驗(yàn)研究，因此應(yīng)加強(qiáng)對抗生素復(fù)合污染物的研究。

（3） 抗性基因?qū)θ祟惖挠绊懞臀：κ鞘置黠@的，目前研究大多只停留于檢測方面，對抗性基因的傳播、擴(kuò)散以及防治等方面研究還不夠深入，應(yīng)加強(qiáng)研究積極尋找降低抗性基因危害的技術(shù)和管理措施。

（摘自《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》2018年第5期）