兽药抗生素对植物及土壤微生物影响的研究进展
抗生素对动物生长及环境的影响
抗生素对动物生长及环境的影响第一章：引言近年来，随着人口的增长和农业的发展，抗生素的广泛使用已成为了常态。
抗生素的使用可有效地减少动物生长中的疾病发生率和死亡率，提高了农业生产的效益。
然而，随之而来的是抗生素的滥用和误用亦对环境与人类带来了极大的风险。
一方面，抗生素残留可能对人类的健康产生不良影响；另一方面，抗生素在畜牧生产中的使用也会对环境和动物造成一系列问题。
因此，针对抗生素的检测、监控及处理具有十分重要的意义。
本文旨在讨论抗生素对动物生长及环境的影响，并探讨可能的解决方案。
第二章：抗生素的作用抗生素是一种抑制和杀死细菌的药物，广泛用于医疗和动物生产领域。
抗生素不仅仅是一种消除细菌感染的药物，也是一种促进动物生长的促进素。
动物使用抗生素，除了预防和治疗细菌性和病毒性疾病外，还有促进生长的效果。
这是由于抗生素能够促进肠道微生物的生长，维持肠道菌群稳定，提高食物的利用率，从而增加动物的生长速度和体重。
第三章：抗生素的滥用与误用使用抗生素提高动物生长速度并非没有后果的选择。
据悉，全球动物用药量的三分之二为抗生素，其中很多属于三、四代及以上轮换抗生素。
因此，抗生素的滥用和误用已经成为了一个十分突出的问题。
1.抗生素残留动物身上残留的抗生素是一个常见问题。
一些抗生素需要更长时间的时间消失，而有些则难以被分解。
吃过这些含有残留抗生素的肉类及奶制品，可能会对人的身体健康造成威胁，特别是对于儿童和老年人。
2.抗生素耐药性抗生素耐药性是一种自然而然产生的现象。
但是，过量使用抗生素可以加速耐药性的进展。
长期大规模使用抗生素使得一些细菌产生了耐药性，从而使得原本可以被治愈的疾病变得难以治愈。
这些菌株无需透过外来细菌即可自然产生并维持下去。
因此，抗生素的大量使用也对人类的治疗和健康带来了影响。
3.环境问题随着抗生素的使用，部分抗生素可能外泄至灌溉和入水口，对环境造成严重的污染。
这些化学物质可能会污染公共水源，影响水生生物的生存状况，可能进一步后果是损坏环境平衡及生态系统中关键环节的稳定。
抗生素在兽医学中的应用与研究
抗生素在兽医学中的应用与研究抗生素是一类能够抑制或杀死细菌生长的药物，对于人类和动物来说，它们在治疗疾病和预防感染方面起着至关重要的作用。
在兽医学领域，抗生素的应用与研究也是一个持续发展的课题，本文将探讨抗生素在兽医学中的应用以及当前的研究进展。
1. 抗生素在兽医学中的应用抗生素在兽医学中广泛应用于以下几个方面：1.1 治疗感染性疾病兽医界常见的感染性疾病，比如呼吸道感染、泌尿道感染、皮肤感染等，常常需要通过抗生素来进行治疗。
例如，对于细菌引起的呼吸道感染，常见的治疗药物包括青霉素类、头孢菌素类等抗生素，它们能够直接杀死或抑制细菌的生长，帮助动物恢复健康。
1.2 预防手术感染兽医手术过程中，动物可能会接触到细菌和其他病原微生物，容易引发手术感染。
为了预防手术感染，兽医会在手术前或手术中使用抗生素进行预防性治疗。
这种预防性用药可以显著降低手术感染的风险，提高手术成功率。
1.3 保护食品安全在兽医学中，抗生素也被用于动物畜牧业中。
动物饲养过程中的疾病治疗，包括禽畜的生长促进，都需要使用抗生素。
这样做的目的是保障动物健康，提高肉类、奶类等畜产品的质量与安全性。
然而，过量应用抗生素也可能导致抗药性问题，这将在后文中进行探讨。
2. 抗生素在兽医学中的研究进展随着兽医学研究的不断深入，抗生素在兽医学中的应用也得到了更深入的研究。
2.1 抗生素对抗药性的研究近年来，抗药性的问题在医学领域引起了广泛的关注。
在动物畜牧业中，抗生素的滥用与过量使用也导致了抗药性问题的出现。
为了解决这个问题，兽医学界正在开展抗生素对抗药性的研究。
通过研究细菌的抗药性机制，探索新的治疗策略，开发新的抗生素，从而应对抗药性的挑战。
2.2 抗生素在兽医养殖中的替代品研究由于过量使用抗生素可能导致抗药性问题，研究人员也在寻找抗生素的替代品。
一些新型的免疫增效剂、益生菌、植物提取物等被认为是潜在的抗生素替代品。
这些替代品不仅可以保障动物健康，还可以降低抗药性的风险。
2021土壤环境中兽用抗生素的来源、迁移转化及其毒理效应范文1
2021土壤环境中兽用抗生素的来源、迁移转化及其毒理效应范文 近些年来，兽用抗生素被广泛的应用于畜牧业和水产养殖业，这些抗生素会有30%~85%以原形或代谢物形式从粪便中排出体外，并通过粪肥的施用直接进入土壤中，且残留时间较长，从而带来一些土壤环境问题，抗生素污染正逐渐受到人们的关注。
本文就土壤环境中兽用抗生素的来源、迁移转化及其毒理效应等方面进行了综述，为深入研究土壤污染与修复提供可靠的依据。
1兽用抗生素种类 用于牲畜生长发育及其抗病机制的抗生素统称为兽用抗生素。
兽用抗生素通常包括两大部分，即注射用抗生素与饲料添加剂用抗生素（又称“动物生长促进剂”）。
迄今为止全世界使用的兽用抗生素种类较多，包括β-内酰胺类中的青霉素类和头孢菌素类以及氨基糖苷类、大环内酯类、四环素类、喹诺酮类、多肽类、林可霉素类、磺胺类等等。
据国外报道，欧洲畜牧业无一例外在配合饲料中添加了上述兽用抗生素作为“动物生长促进剂”. 2土壤中抗生素的来源及污染状况 土壤环境中的抗生素主要来源于农用抗生素和医用抗生素，其中未经处理的畜禽粪便作为有机肥施用是抗生素进入土壤环境的主要途径之一。
近些年，随着集约化养殖业和复合饲料工业的发展，各种抗生素作为饲料添加剂被越来越广泛的应用于其中。
据统计，美国每年畜牧业中抗生素的用量约为15000t,占抗生素总用量的 75%左右；我国畜禽养殖业中抗生素的用量也相当之大。
研究发现，施用粪肥的土壤中含有大量的抗生素。
王冉等[1]的研究结果表明，肉鸡服用含金霉素的饲料后，大部分金霉素以母体形式排出体外，且不易降解。
Martinez- Carballo E 等发现了土霉素、环丙沙星等抗生素存在于施用粪肥的土壤样品中，并且在猪粪中检测到多种四环素类抗生素，且浓度很高。
很多报道中，不同地区的土壤中抗生素污染程度不同，抗生素含量也不尽相同，这与粪肥中抗生素的含量、种类以及粪肥的使用量和抗生素在土壤中的稳定性有关。
《2024年抗生素的环境归宿与生态效应研究进展》范文
《抗生素的环境归宿与生态效应研究进展》篇一一、引言抗生素自其问世以来，以其独特的疗效和广泛应用在人类及动物医疗中起到了重要作用。
然而，随着抗生素的广泛使用，其环境归宿与生态效应逐渐成为研究热点。
本文旨在探讨抗生素在环境中的归宿，以及其对生态系统的潜在影响，并分析当前的研究进展。
二、抗生素的环境归宿1. 抗生素在环境中的迁移转化抗生素在环境中的迁移转化主要受其物理化学性质、环境条件及生物活动的影响。
大部分抗生素在环境中可长期存在，并可通过地表水、地下水、土壤等途径迁移。
此外，抗生素在环境中可发生光解、水解、生物降解等转化过程，这些过程可改变抗生素的化学结构，从而影响其生态效应。
2. 抗生素在环境中的归宿途径抗生素在环境中的归宿途径主要包括：排放至水体、渗入土壤、被生物体吸收等。
其中，排放至水体的抗生素可通过河流、湖泊等水体进入地下水，对地下水环境造成潜在威胁。
渗入土壤的抗生素可被土壤中的微生物利用或被植物吸收，进而影响土壤生态系统和农产品安全。
三、抗生素的生态效应1. 对微生物群落的影响抗生素对微生物群落具有显著的抑制和杀灭作用，可导致微生物群落结构发生变化，影响生态系统的稳定性。
此外，抗生素还可改变微生物的抗性基因库，使抗性基因在环境中传播扩散，对生态系统构成潜在威胁。
2. 对动植物的影响抗生素对动植物具有潜在的生态毒性。
对于水生生物，抗生素可影响其生长、繁殖及行为。
对于陆生动物，抗生素可通过食物链进入其体内，对其健康产生潜在影响。
此外，抗生素还可被植物吸收，影响植物的生长和发育。
四、研究进展近年来，关于抗生素的环境归宿与生态效应的研究取得了重要进展。
研究者们通过实验和模拟手段，深入探讨了抗生素在环境中的迁移转化、归宿途径及其对生态系统的影响。
同时，针对抗生素的生态毒性、抗性基因的传播扩散等问题，也取得了重要研究成果。
五、结论与展望总体而言，抗生素的环境归宿与生态效应研究具有重要意义。
通过深入研究抗生素在环境中的迁移转化、归宿途径及其对生态系统的影响，有助于我们更好地了解抗生素的环境行为和生态效应，为制定科学合理的抗生素使用和管理策略提供依据。
抗生素类兽药对植物和土壤微生物的生态毒理学效应研究进展
第２卷第１期２００７年３月生态毒理学报ＡｓｉａｎＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｃｏｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙＶｏｌ．２，Ｎｏ．１Ｍａｒ．２００７收稿日期：２００６－１１－１７录用日期：２００７－０２－１５基金项目：国家重点基础研究发展规划（９７３）项目（Ｎｏ．２００７ＣＢ４０７３０４）作者简介：孔维栋（１９７６—），男，博士（现为美国普度大学博士后）；＊通讯作者（Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ），Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｇｚｈｕ＠ｒｃｅｅｓ．ａｃ．ｃｎ抗生素类兽药对植物和土壤微生物的生态毒理学效应研究进展孔维栋，朱永官＊中国科学院生态环境研究中心土壤环境研究室，北京１０００８５摘要：规模化养殖快速发展，常使用兽药来防治各种禽畜病害，导致大量兽药随动物粪便排出体外．含有残留兽药的粪便作为有机肥施入农田而造成土壤污染，对人类健康和生态系统产生潜在危害．养殖业使用的主要兽药种类为抗生素类药物，且用量逐年增加，目前土壤中兽药残留浓度范围为μｇ・ｋｇ－１级到ｇ・ｋｇ－１级．在总结国内外及本课题组相关研究的基础上，论文较为系统地概述了兽药对植物生长和土壤微生物群落功能和结构的影响，探讨了今后兽药生态毒理学研究的主要方向．抗生素类兽药对植物和土壤微生物群落的影响受兽药种类、土壤因子（如有机质含量、矿物类型等）的影响．植物吸收抗生素类兽药可能是主动吸收过程，且大量在植物根系内累积，同时也可在植物地上部累积．抗生素类兽药极易诱导产生大量抗药菌，并可能诱导产生群落抗性（Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ－ＩｎｄｕｃｅｄＣｏｍｍｕｎｉｔｙＴｏｌｅｒａｎｃｅ，ＰＩＣＴ），将对包括人类在内的生态系统健康产生深远影响．关键词：兽药；生态毒理学；植物；土壤微生物；效应文章编号：１６７３－５８９７（２００７）１－００１－０９中图分类号：Ｒ９９，Ｘ５３文献标识码：ＡＡＲｅｖｉｅｗｏｎＥｃｏｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙｏｆＶｅｔｅｒｉｎａｒｙＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓｔｏＰｌａｎｔｓａｎｄＳｏｉｌＭｉｃｒｏｂｅｓＫＯＮＧＷｅｉ－ｄｏｎｇ，ＺＨＵＹｏｎｇ－ｇｕａｎ＊ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＳｏｉｌＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｆｏｒＥｃｏ－ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８５Ｒｅｃｅｉｖｅｄ１７Ｎｏｖｅｍｂｅｒ２００６ａｃｃｅｐｔｅｄ１５Ｆｅｂｒｕａｒｙ２００７Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｏｕｓａｎｄｓｏｆｔｏｎｓｏｆｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｌｙａｃｔｉｖｅｓｕｂｓｔａｎｃｅｓａｒｅｕｓｅｄｉｎｖｅｔｅｒｉｎａｒｙｍｅｄｉｃｉｎｅｓｉｎｉｎｔｅｎｓｉｖｅａｎｉｍａｌａｎｄｐｏｕｌｔｒｙｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ａｎｄｍｏｓｔｏｆｔｈｅｄｒｕｇｓａｒｅｐｏｏｒｌｙａｂｓｏｒｂｅｄｂｙａｎｉｍａｌｓａｆｔｅｒｉｎｔａｋｅ．Ｔｈｅａｎｉｍａｌｅｘｃｒｅｍｅｎｔｓｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｕｎｃｈａｎｇｅｄｄｒｕｇｓａｎｄｔｅｍｐｏｒａｒｉｌｙｉｎａｃｔｉｖａｔｅｄｆｏｒｍｓａｒｅｅｉｔｈｅｒｄｉｒｅｃｔｌｙｏｒｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙｒｅｌｅａｓｅｄｉｎｔｏｓｏｉｌｓａｎｄｏｔｈｅｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓｂｙｓｐｒｅａｄｉｎｇａｎｉｍａｌｅｘｃｒｅｍｅｎｔｓｆｒｏｍａｎｉｍａｌｈｕｓｂａｎｄｒｙａｓｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｉｎｔｏａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｓｏｉｌｓ．Ｒｅｓｕｌｔｉｎｇｒｅｓｉｄｕａｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｒａｎｇｅｓｆｒｏｍａｆｅｗμｇｕｐｔｏｇ・ｋｇ－１．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｖｅｔｅｒｉｎａｒｙｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓｏｎｐｌａｎｔｓａｎｄｓｏｉｌｍｉｃｒｏｂｉａｌｃｏｍｍｕｎｉｔｙｆｕｎｃｔｉｏｎａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｒｅｄｉｖｅｒｓｅ，ｍａｉｎｌｙｄｅｐｅｎｄｉｎｇｏｎｖｅｔｅｒｉｎａｒｙａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｓｏｉｌｆａｃｔｏｒｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔ，ｓｏｉｌａｎｄｃｌａｙｔｙｐｅｓ．Ｐｏｓｓｉｂｌｙ，ａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｕｐｔａｋｅｂｙｐｌａｎｔｉｓａｎｅｎｅｒｇｙ－ｄｅｐｅｎｄｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓ，ｗｈｉｃｈｃａｕｓｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｐｒｏｂｌｅｍｓｔｏｈｕｍａｎｈｅａｌｔｈ．Ｉｔｉｓｌｉｋｅｌｙｔｈａｔｐｏｌｌｕｔｉｏｎｉｎｄｕｃｅｄｃｏｍｍｕｎｉｔｙｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ（ＰＩＣＴ）ｃａｎｂｅｐｒｏｖｏｋｅｄｇｒｅａｔｌｙｂｙｖｅｔｅｒｉｎａｒｙｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓａｎｄｃａｎｂｅａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｄｉｖｅｒｓｅｓｏｉｌｆａｃｔｏｒｓ，ｗｈｉｃｈｉｓａｇｒｅａｔｒｉｓｋｔｏｅｃｏｓｙｓｔｅｍｈｅａｌｔｈｉｎｃｌｕｄｉｎｇｈｕｍａｎｂｅｉｎｇｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｖｅｔｅｒｉｎａｒｙｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ；ｅｃｏｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙ；ｐｌａｎｔ；ｓｏｉｌｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ；ｅｆｆｅｃｔｓ生态毒理学报第２卷据粗略统计，美国１９９６年用在动物健康上的药物总花销为３３亿美元，其中疾病治疗花费２３亿美元，预防疾病和促生长药物花费５．４亿，提高禽畜免疫能力的疫苗类药物花费４．６６亿美元（ＡｎｉｍａｌＨｅａｌｔｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，１９９７）．仅水产养殖业美国每年抗生素消费量约在９２．５ｔ至１９６．４ｔ之间（Ｂｅｎｂｒｏｏｋ，２００２）．但就目前的统计情况来看，对兽药消费量的统计并不准确（Ｂｏｘａｌｌｅｔａｌ．，２００３），长期以来，兽药在保障动物健康，提高畜禽生产力，促进畜牧业发展，改善人民生活水平等方面起到了重要作用．随着集约化畜牧业快速发展，家畜疾病也越来越复杂，导致抗菌药、抗寄生虫药、杀虫药、消毒药和各种生长促进剂、微量元素（如砷、硒等）的大量使用．这些药物或代谢产物在环境中往往能维持很长时间的活性，对自然环境中的微生物、部分植物、动物产生不同程度的影响，造成生态、环境平衡的破坏，对人类健康产生潜在的威胁．兽药和饲料添加剂的大量使用，带来了两种负面影响：一方面是大量外源性化学物进入畜产品中，使动物性食品中药物残留越来越严重，对人类的健康和公共卫生构成威胁，这包括对消费者的直接毒性作用，如引起急慢性毒性作用、过敏反应及致畸、致癌和致突变作用．抗生素药物残留会造成病原菌耐药性增加，并对人类胃肠道正常菌群产生不良影响，致使正常菌群平衡被破坏，从而致病菌大量繁殖，增加人类疾病的治疗难度（Ｍ!ｌｂａｋｅｔａｌ．，１９９９）．另一方面，各类大型养殖场的动物使用兽药和添加剂后，大部分以原药和代谢产物的形式经动物的粪便和尿液进入生态环境中，对土壤环境、水体等带来不良影响，并通过食物链对生态环境产生毒害作用，影响其中的植物、动物和微生物的正常生命活动，最终将影响人类的健康．因此，近年来，兽药对生态环境的影响逐渐成为研究热点（Ｂｏｘａｌｌｅｔａｌ．，２００３；Ｔｈｉｅｌｅ，２００３）．１兽药消费状况目前养殖业使用的药物达上百种，英国和荷兰主要使用的兽药类型见表１，在世界范围内兽药使用种类及数量逐年增加，我国则缺乏这方面的数据．１９９６年，全世界抗生素饲料添加剂的用量占全部饲料添加剂用量的４５．８％，抗生素总产量的７０％左右用于畜牧业（Ｈｅｉｌｉｇｅｔａｌ．，２００２）．欧盟国家使用的兽药主要是抗生素和杀寄生虫类药物（Ｔｏｌｌｓ，２００１），抗生素类兽药约占所有兽药用量的７０％以上（Ｈａｌｌｉｎｇ－Ｓ!ｒｅｎｓｅｎｅｔａｌ．，１９９８）．在丹麦，每年兽药和饲料添加剂的消费总量为１６５ｔ，其中１００ｔ作为猪场的促生长调节剂；４５ｔ为治疗性药物；１０ｔ用于集约化渔场；１１ｔ用于家禽的疾病防治（ＷｏＨｅｎｂｅｒｇｅｒｅｔａｌ．，２０００）．德国养殖业每年处方药物的用量达１００ｔ，欧共体每年抗生素的消耗量达５０００ｔ，其中四环素类兽药用量达２３００ｔ（Ｈｉｒｓｃｈｅｔａｌ．，１９９９）．表１英国和荷兰养殖业主要使用的兽药种类（Ｂｏｘａｌｌｅｔａｌ．，２００３）Ｔａｂｌｅ１ＭａｊｏｒｕｓａｇｅｖｅｔｅｒｉｎａｒｙｍｅｄｉｃｉｎｅｓｂａｓｅｄｏｎｄａｔａｏｂｔａｉｎｅｄｆｏｒｔｈｅＵＫａｎｄＮｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ（Ｂｏｘａｌｌｅｔａｌ．，２００３）种类作用治疗疾病举例抗生素类杀死微生物、抑制微生物繁殖或生长细菌引起的疾病的治疗或预防阿莫西林、洁霉素、土霉素、泰乐素、磺胺嘧啶内生寄生虫药剂杀死动物体内内生寄生虫治疗或驱除动物肠胃、肝及肺内寄生虫伊维菌素、噻嘧啶、三氯苯哒唑球虫抑制剂（ｃｏｃｃｉｄｉｏｓｔａｔｓ）杀死动物肠内单细胞寄生虫治疗球虫病、猪痢疾等氨丙啉、氯砒啶、地美硝唑抗真菌药杀死或控制真菌病原菌治疗真菌及酵母引起的病害洛华盛、咪康唑水产病害药剂抑制水体中有害生物繁殖和生长抑制海虱子（ｓｅａｌｉｃｅ）及ｆｕｎｒｕｎｃｕｌｏｓｉｓ阿莫西林、甲基吡啶磷、赛灭宁、因灭汀、氟苯尼考、土霉素激素类协调细胞功能、感知细胞变化感应排卵等活动、抑制排卵、提高食物消化烯丙孕素、苯甲酸雌二醇、甲酸雌二醇、甲基睾酮生长剂类提高动物肉及其副产品产量提高食物消化效率黄磷脂、孟宁素、盐霉素安乐死药剂杀死患病动物ｐｅｎｔｏｂａｒｂｏｔｏｎｅｓｏｄｉｕｍ镇定药物使动物安定ｐｈｅｎｏｎａｒｂｉｔｏｎｅ非甾体抗炎药抑制前列腺素产生保泰松预防、治疗胀痛病类药物治疗胀痛类疾病（主要应用于牛）ｄｉｍｅｔｈｉｃｏｎｅｓ，ｐｌｏｘａｌｅｎｅ２孔维栋等：抗生素类兽药对植物和土壤微生物的生态毒理学效应研究进展第１期如一项统计认为美国每年养殖业消费抗生素约为８５００ｔ，但另一项统计表明美国养殖业消费的抗生素应该为１１２０ｔ（Ｍｅｌｌｏｎｅｔａｌ．，２００１）．目前没有检索到我国公开发表的兽药用量和使用种类的相关数据．２兽药在土壤中的残留状况抗生素类药物一般有６０￣９０％随动物粪便排出体外（Ｈａｌｌｉｎｇ－Ｓ!ｒｅｎｓｅｎｅｔａｌ．，１９９８）．按美国目前抗生素类兽药每年用量约１１０００ｔ计算（ＡｎｉｍａｌＨｅａｌｔｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，１９９７），则每年从养殖业流入环境的抗生素就达到６６００￣９９００ｔ，含有大量兽药的养殖场粪尿进入土壤后将导致农业土壤污染（Ｓｐａｅｐｅｎｅｔａｌ．，１９９７；Ｍｏｎｔｆｏｒｔｓｅｔａｌ．，１９９９；Ｍｅｙｅｒｅｔａｌ．，２０００），且这些兽药很可能在土壤中累积．目前，在土壤、水体、大气，甚至地下水等许多环境中均已检测到残留兽药（Ｈｅｂｅｒｅｒｅｔａｌ．，１９９８；Ｈｉｒｓｃｈｅｔａｌ．，１９９９）．１９９９￣２０００年美国河流中药物、激素及有机污染物调查发现，２７％的河流水样中（共１３９个）检测到药物，浓度最高达到０．７μｇ・Ｌ－１（Ｋｏｌｐｉｎｅｔａｌ．，２００２）．动物体内的兽药最终进入粪尿等排泄物，因此，动物排泄物中兽药及其中间代谢产物浓度较高．经过处理的养猪场有机肥料中磺胺类药物浓度高达３．５ｍｇ・ｋｇ－１，四环素类药物高达４ｍｇ・ｋｇ－１（Ｈ!ｐｅｒｅｔａｌ．，２００２；Ｈａｍｓｃｈｅｒｅｔａｌ．，２００２；Ｓｅｎｇｅｌ!ｖｅｔａｌ．，２００３）．Ｃａｍｐａｇｎｏｌｏ等（２００２）检测了养猪场粪便中多种抗生素类兽药浓度．结果表明，液体粪尿中四环素类兽药含量最高可达到１ｍｇ・ｋｇ－１，洁霉素０．２４ｍｇ・ｋｇ－１，磺胺甲嘧啶０．４ｍｇ・ｋｇ－１．这些液体粪尿施入土壤后，土壤中抗生素类兽药浓度为１０μｇ・ｋｇ－１．Ｈａｍｓｃｈｅｒ等（２００２）研究了多年施用养猪场粪尿（四环素４．０ｍｇ・ｋｇ－１，氯四环素０．１ｍｇ・ｋｇ－１）土壤中抗生素的含量．结果表明，四环素在０￣１０ｃｍ土壤中含量为８６．２μｇ・ｋｇ－１，１０￣２０ｃｍ为１９８．７μｇ・ｋｇ－１，２０￣３０ｃｍ为１７１．７μｇ・ｋｇ－１，氯四环素在这３层土壤中为４．６￣７．３μｇ・ｋｇ－１．Ｇｏｌｅｔ等（２００２）研究表明，污水处理厂污泥中诺氟沙星和环丙沙星的含量可分别达到２．０３和１．９６ｍｇ・ｋｇ－１，将含这两种抗生素的污泥施入土壤８个月后，土壤中这两种抗生素含量分别为０．３５和０．３２ｍｇ・ｋｇ－１，２１个月后含量为０．２７和０．３ｍｇ・ｋｇ－１．这些结果预示，抗生素被土壤吸附后降解较慢，容易在土壤中累积，对生态系统和人体健康形成潜在威胁（Ｈａｍｓｃｈｅｒｅｔａｌ．，２００２）．据Ｍｏｒａｌｅｓ－Ｍｕ"ｏｚ等（２００４）报道，在西班牙施用养殖场禽畜粪便的土壤中，诺氟沙星和环丙沙星含量可高达９．８和５．８ｍｇ・ｋｇ－１．瑞士牛、猪牧场土壤中磺胺甲嘧啶类药物则高达２０ｍｇ・ｋｇ－１；丹麦试验站施用养殖场液体粪便的农业土壤中氯四环素含量为１５．５μｇ・ｋｇ－１，泰乐素为５７．４μｇ・ｋｇ－１（Ｈａｌｌｅｒｅｔａｌ．，２００２）．ＤｅＬｉｇｕｏｒｏ等（２００３）研究了抗生素在动物－粪便－土壤中的迁移规律．他们连续５天给出生２０天的小牛（约６５ｋｇ）饲喂土霉素，剂量为每天６０ｍｇ・ｋｇ－１，土霉素喂养试验结束１５天后，再连续５天饲喂泰乐素，每天２０ｍｇ・ｋｇ－１．饲喂土霉素试验结束后第２天粪便中这两种抗生素含量分别高达８７１．７和１１５．５ｍｇ・ｋｇ－１．Ａｇａ等（２００６）也做了相似的试验，每天喂给每头牛７５ｍｇ土霉素，喂养约５个月后，将牛粪便作为氮肥施入土壤．结果表明，粪便施入土壤２２天后０￣５ｃｍ土壤中四环素类抗生素及其代谢产物总含量为２８１．３４ｍｇ・ｋｇ－１，７０天后总含量为６７．２５ｍｇ・ｋｇ－１，１４４天后为３．６０ｍｇ・ｋｇ－１．由此可见，动物－粪便－土壤系统中抗生素药物的迁移转化是一个值得关注的环境问题．３兽药对植物的生态毒理学效应植物对兽药的吸收及兽药对植物的影响依兽药、植物和土壤类型不同而有很大差异（Ｐａｔｔｅｎｅｔａｌ．，１９８０；Ｍｉｇｌｉｏｒｅｅｔａｌ．，１９９５）．我们的研究发现紫花苜蓿（ＭｅｄｉｃａｇｏｓａｔｉｖａＬ．）吸收土霉素的过程为主动吸收，且主要累积在根部；土霉素主要通过影响紫花苜蓿根系生理过程而显著抑制紫花苜蓿的生长，但对紫花苜蓿吸收水分没有影响（Ｋｏｎｇｅｔａｌ．，２００６）．目前有关植物吸收兽药机理方面的研究还非常少．与大多数研究较清楚的污染物相似，低浓度兽药可促进植物生长，高浓度则抑制植物生长，但在不同土壤或生长基质上，兽药对不同植物的影响差异非常大．Ｂａｔｃｈｅｌｄｅｒ（１９８２）发现土壤中四环素类兽药提高了萝卜、小麦和玉米的产量，显著提高了植物体内Ｃａ、Ｍｇ、Ｋ、Ｎ等养分的含量；但在砂壤上四环素降低了斑豆产量，在粘壤上则对斑豆产量影响不大．Ｊｊｅｍｂａ（２００２）研究发现土壤中５００ｍｇ・ｋｇ－１的灭滴灵、８０００ｍｇ・ｋｇ－１的氯喹、１０６００ｍｇ・ｋｇ－１的奎纳克林对大豆生长影响不大，３生态毒理学报第２卷说明这３种兽药毒性较小或大豆对这３种兽药不敏感．该结果可能也与这３种兽药在该供试土壤中的有效性低有关．该土壤有机质含量高达４．９％，３种兽药可能被有机质吸附较强而降低了其效性．因此，兽药的植物毒性及其潜在生态效应主要由供试土壤特征、植物种类和兽药类型等因素决定．Ｍｉｇｌｉｏｒｅ等（２００３）将萌发的香瓜、莴苣、萝卜和菜豆的种子置于含有恩诺沙星的固体培养基Ｍｕｒａｓｈｉｇｅ和Ｓｋｏｏｇ上，研究该兽药在不同时间对这４种作物生长的影响，发现低浓度恩诺沙星（５０￣１００μｇ・Ｌ－１）促进了这４种蔬菜的生长，高浓度则显著抑制了这４种作物主根、胚轴、子叶的长度，降低了叶片数量，其中对根的抑制效果最明显；作用时间对恩诺沙星的毒性影响不明显．Ｂｏｘａｌｌ等（２００６）研究发现，土培条件下１ｍｇ・ｋｇ－１土霉素、保泰松和恩诺沙星显著抑制胡萝卜和莴苣生长，而相同浓度的阿莫西林、磺胺嘧啶、泰乐素、甲氧苄啶和氟苯尼考等对这两种蔬菜生长没有影响．不同兽药对植物的毒害机理不同，但目前有关这方面的研究还较少．Ｍｉｇｌｉｏｒｅ等（１９９８）研究表明，土培和培养基条件下３００ｍｇ・ｋｇ－１的磺胺间二甲氧嘧啶（Ｓｕｌｐｈａｄｉｍｅｔｈｏｘｉｎｅ）均显著抑制大麦和玉米生长，她们认为兽药对植物的毒性是植物体内该污染物与叶酸相互竞争的结果，叶酸与嘌呤合成有关，而嘌呤是细胞分裂素和脱落酸的前体，因此植物吸收兽药而降低了对叶酸的吸收从而影响了其正常的生理功能．Ｂｒａｄｅｌ等（２０００）研究发现，１００￣１０００ｍｇ・Ｌ－１四环素的营养液可抑制圣诞红幼芽（ｐｏｉｎｔｔｉａｓｃｉｏｎｓ）分枝，使圣诞红嫁接后单轴生长．他们采用ＰＣＲ方法检测发现，四环素抑制植原体（Ｐｈｙｔｏｐｌａｓｍａｓ）活性而导致单轴生长；去除四环素后，继续培养又生长出植原体．一般园林育苗及种植蔬菜的土壤中施用大量有机肥，而通过有机肥带入土壤的兽药可能通过抑制幼苗分芽而影响植物生长．已有研究结果表明，植物可吸收并累积兽药，不同植物累积在根系和地上部的兽药量差异很大．Ｍｉｇｌｉｏｒｅ等（１９９８）发现兽药在植物根系及地上部均可显著积累（μｇ・ｇ－１），但不同植物不同部位累积兽药的能力差异很大，这与不同植物吸收和转运兽药能力不同有关．大麦根系积累量／叶积累量（Ｒ／Ｆ）为１．２，玉米则为２１．６，这可能主要与植物代谢途径不同有关（玉米是Ｃ４植物，大麦是Ｃ３植物）．此外兽药在植物体内的累积量也与生长介质有关，如大麦在培养基中Ｒ／Ｆ为１．２，在土壤中为４．３３，且Ｒ／Ｆ与土壤有机质含量呈负相关，即有机质含量越高，则Ｒ／Ｆ越低．因此，兽药很可能会通过食物链进入人体，诱导人体内大量抗药菌生长，从而对人体产生潜在的危害．Ｍｉｇｌｉｏｒｅ等（２００３）发现香瓜、莴苣、萝卜和菜豆对恩诺沙星的吸收具有明显的累积效应，初始恩诺沙星越高则累积浓度越高，且远远高于培养基中的浓度，香瓜体内含量达２３５０μｇ・ｇ－１，莴苣３９０３μｇ・ｇ－１，萝卜７７５７μｇ・ｇ－１，菜豆１２３３μｇ・ｇ－１．她们的结果还表明，与在动物体内的降解相似，恩诺沙星在这４种植物体内可被降解为环丙沙星，降解率大约为植物体内吸收量的１／４．４兽药对土壤微生物的生态毒理学效应４．１对土壤微生物群落结构和功能的影响兽药是用来抑制病原菌的生长，因此，兽药在很低的浓度下即可显著影响微生物活性．Ｂｏｌｅａｓ等（２００５）研究发现，土壤中１ｍｇ・ｋｇ－１的四环素即可显著抑制土壤脱氢酶和磷酸酶的活性．他们还发现与单施土霉素处理相比，土霉素与粪便混施处理的酶活性最先受到抑制，但随后毒性消失．Ｋｏｎｇ等（２００６）将从土壤中提取的微生物群落暴露于含有土霉素的生理盐水溶液后，土壤微生物群落功能多样性（基于Ｂｉｏｌｏｇ方法）随土霉素浓度升高显著降低，且土霉素与Ｃｕ复合污染对土壤微生物群落功能的影响显著大于单一污染物．也有学者研究发现，即使兽药在较高浓度下对土壤微生物活性影响也不大（Ｔｈｉｅｌｅｅｔａｌ．，２００５ａ）．因为土壤中绝大部分微生物处于休眠状态（Ｊｅｎｋｉｎｓｏｎｅｔａｌ．，２００１），这些休眠的微生物只能通过氧化外界的碳源来提供能量（Ｔａｔｅ，２０００），以便将兽药分子转移至细胞内，因为微生物吸收兽药是一个需能的主动过程（Ｃｈｏｐｒａｅｔａｌ．，２００１），因此必须添加一定碳源，微生物才能将兽药转移至体内，从而兽药毒性才能表现出来．兽药对土壤微生物的作用主要受２方面因素影响：兽药种类，土壤因子（如土壤有机质种类和含量、矿物种类、ｐＨ等）．Ｔｈｉｅｌｅ（２００５ｂ）采用测定微生物铁（ＩＩＩ）还原的方法研究了９种抗生素类兽药对土壤微生物的毒性作用，各兽药ＥＤ５０剂量顺４孔维栋等：抗生素类兽药对植物和土壤微生物的生态毒理学效应研究进展第１期序为（ｍｍｏｌ・ｋｇ－１）：氯四环素（５３）＜磺胺地索辛（５８）＜土霉素（１７０）＜磺胺嘧啶（１９０）＜磺胺二甲嘧啶（２７０）＜四环素（２７０）＜磺胺嘧啶（４３０），磺胺和芬苯哒唑在最高浓度５８００和３３００ｍｍｏｌ・ｋｇ－１时未对微生物产生显著影响．该试验结果还表明，在长期施用有机肥和无机肥的两种土壤上（前者有机质含量为２４．１％，后者１６．１％），在高有机质含量土壤中各类兽药的ＥＤ５０比低有机质土壤中低５倍以上，这可能由于有机质吸附这９类抗生素的能力较强而降低了抗生素的有效性．土壤因子影响兽药毒性主要是不同土壤吸附和解吸兽药的特征不同，从而影响兽药在土壤中的有效性．兽药对微生物的毒性随作用时间延长而存在很大差异（Ｔｈｉｅｌｅｅｔａｌ．，２００５ａ）．土壤中施入１０μｇ・ｋｇ－１四环素，培养８周后土壤代谢墒受到显著抑制，１６周后抑制效果降低，１０ｍｇ・ｋｇ－１的四环素才能达到初始１０μｇ・ｋｇ－１含量时的抑制效果，这说明土壤微生物对该兽药产生了一定抗性．Ｔｈｉｅｌｅ和Ｂｅｃｋ（２００５ａ）采用基质诱导呼吸法（Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ－ｉｎｄｕｃｅｄｒｅｓｐｉｒａｔｉｏｎ，ＳＩＲ）研究了土霉素和磺胺嘧啶对砂壤始成土和粘壤淋溶土呼吸强度的影响．结果表明，砂壤始成土施入２４ｈ后显著抑制呼吸强度，４８ｈ后呼吸强度又升高；粘壤淋溶土施入这２种兽药后，４８ｈ内对呼吸强度没有影响，４８ｈ后显著抑制土壤呼吸强度．大部分兽药都有其作用靶标微生物，因此，特定兽药抑制其靶标微生物后，土壤中其他微生物可以获得大量的资源，如碳源等，从而刺激其他微生物的生长，对微生物群落结构和功能产生深远影响．Ｈｏｓｓａｉｎ和Ａｌｅｘａｎｄｅｒ（１９８４）很早就发现一些兽药在抑制其靶标微生物的同时可提高其他微生物活性，促进其生长．Ｗｅｓｔｅｒｇａａｒｄ等（２００１）在土培条件下研究了泰乐素对土壤生物群落功能和结构的影响，在整个培养期内泰乐素抗性细菌数量均显著高于对照，培养１０天后泰乐素处理土壤的原生动物和真菌数量均显著高于对照，泰乐素杀死部分细菌后（泰乐素主要对格兰氏阳性菌和部分格兰氏阴性菌有抑制作用），降低了其他微生物对土壤中能源的竞争，从而使原生动物和真菌大量繁殖，破坏了原土壤中土著微生物群落结构．从细菌ＤＧＧＥ图谱看，泰乐素处理的ＤＧＧＥ条带少于对照，说明泰乐素抑制了土壤中某些细菌类群的生长．Ｔｈｉｅｌｅ和Ｂｅｃｋ（２００５ａ）研究也发现此规律，在１４天培养期内土霉素和磺胺嘧啶显著降低了土壤微生物量，但真菌数量随这两种兽药浓度升高而升高，土霉素对真菌量的增加效果更明显．当前一些学者往往利用土霉素将土壤中的细菌杀死来研究土壤中真菌群落结构和功能特征（Ｂａｉｌｙｅｔａｌ．，２００２；２００３），在解释试验结果时应综合考虑，慎重作出判断．４．２对微生物群落诱导抗性的影响兽药污染的另一个重要的潜在危害是各种环境中微生物抗药性的发展（Ａｌｃａｉｄｅｅｔａｌ．，２００５；Ａｚｅｅｚ，２００５；Ｒｉｅｓｅｎｆｅｌｄｅｔａｌ．，２００４；Ａｍｉｎｏｖｅｔａｌ．，２００２；Ｊｅｎｓｅｎｅｔａｌ．，２００１），这可能导致环境中及人体内抗药菌大量繁殖，甚至抗药菌或其抗药基因从养殖场随禽畜产品而进入人体，降低现有药物的治疗效果．已有报道表明，食物源ＤＴ１０４病原菌对多种抗生素具有抗性，抗生素很难杀灭该菌（Ｍ!ｌｂａｋｅｔａｌ．，１９９９）．因此，ＷＨＯ建议取消或限制抗生素在养殖业中的使用．目前土壤微生物抗性中研究较多的是群落诱导抗性（Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ－ＩｎｄｕｃｅｄＣｏｍｍｕｎｉｔｙＴｏｌｅｒａｎｃｅ，ＰＩＣＴ），ＰＩＣＴ目前已成为抗生素生态毒理学的研究热点（Ｂｌａｎｃｋｅｔａｌ．，１９８８；Ｒｕｔｇｅｒｓｅｔａｌ．，１９９８；１９９９）．土壤微生物群落为了在抗生素污染环境中继续生存，通过生理生化与遗传特征的改变或以抗性类群微生物代替敏感性类群，从而使整个群落抗性产生并不断提高．已有研究表明，兽药污染下，微生物群落结构或生理生化指标不一定发生变化，但其抗性可能发生显著变化（Ｂｏｉｖｉｎｅｔａｌ．，２００２；Ｄａｖｉｓｅｔａｌ．，２００４）．因此，ＰＩＣＴ检测兽药污染灵敏、方法简单，并可采用多种方法测定，目前，ＰＩＣＴ受到了广泛的研究和应用．群落诱导抗性基本的测定步骤是：１）将土壤中的微生物群落提取出来；２）将提取的微生物群落暴露在一系列浓度的特定污染物中，通过检测微生物群落的杀死情况计算该污染物的半致死浓度（ＥＣ５０）；３）比较不同污染水平土壤中微生物群落的ＥＣ５０从而得出各土壤中微生物群落对该污染物的量化抗性．与传统生态毒理学评价方法（如种类多样性、均匀度和种类丰富度）相比，ＰＩＣＴ具有以下优点：１）直接的因果关系．一般认为，污染诱导群落抗性是由于外界污染物引起的．传统的污染物毒理５生态毒理学报第２卷学评价方法如种类多样性不能直接表征多样性的降低是由外界污染物引起的．已有大量研究表明，污染物对土壤微生物群落具有刺激效应（Ｒｅｎｎｅｒｅｔａｌ．，２００４），在一定条件下往往会提高微生物群落多样性．因此仅从多样性的升降很难判断生态系统的污染状况，而ＰＩＣＴ则可以从数值上判断污染状况．２）消除了土壤自身理化性质的影响．土壤中污染物对土壤微生物的生态毒理效应受到多个环境因素的影响，如土壤类型、ｐＨ、有机质种类和含量等因素，多个因素综合作用往往会掩盖污染物的风险，同时相同污染物在不同类型土壤中的有效性差异非常大，使得相同污染物对不同土壤系统的效应很难比较．由于ＰＩＣＴ方法是基于首先将环境样品中的微生物群落提取出来，然后进行污染物剂量－效应测定，因此ＰＩＣＴ方法不受或很少受土壤自身理化特征的影响，使污染物对不同生态系统的生态效应可以相互比较．该方法在田间原位试验尤其实用和有效．３）ＰＩＣＴ方法可以直接在个体和群落水平上研究污染物对土壤微生物群落的生态毒理学效应．４）为了进一步确认特定污染物的毒理学效应，可以将污染土壤中的微生物群落提取出来后施入到同类的未受污染的灭菌土壤中，进而检测微生物群落抗性是否降低或消失．５）ＰＩＣＴ测定方法多样．ＰＩＣＴ测定可以采用Ｂｉｏｌｏｇ、平板计数、胸苷（腺嘧啶脱氧核糖）和亮氨酸等测定方法．正是由于ＰＩＣＴ的这些优点及其在群落抗性研究方向的巨大潜力，最近几年ＰＩＣＴ研究在国际上受到了广泛的关注和应用．荷兰的一批科学家在兽药的群落诱导抗性方面做了大量工作．Ｓｃｈｍｉｔｔ等（２００５）研究了磺胺氯哒嗪对土壤微生物群落的抗性诱导效应．她们将一系列浓度的磺胺氯哒嗪加入土壤，在黑暗条件下培养２０天后，采用Ｂｉｏｌｏｇ方法分析不同浓度处理的群落抗性．结果表明，与对照相比，含量为７．３ｍｇ・ｋｇ－１时微生物群落抗性增长１０％．她们的另一项研究探讨了添加养分、兽药作用时间对土壤微生物群落抗性发展的影响（Ｓｃｈｍｉｔｔｅｔａｌ．，２００４）．研究结果表明，未预先暴露兽药的对照添加新鲜猪粪、腐熟猪粪和苜蓿残体后微生物群落抗性没有变化，预先暴露于兽药的处理添加这３类有机物后群落抗性均增加，且添加新鲜猪粪的抗性增加最显著．添加磺胺氯哒嗪和０．５％苜蓿残体处理１５天后的土壤微生物群落诱导抗性远远高于第８天时的抗性，但添加０．０５％苜蓿残体处理在这两个时间的抗性差异不大．因此，兽药作用时间、有机物种类和数量是土壤微生物群落抗性发展的主要影响因子．有机物能够加速土壤微生物群落抗性的发展，在田间兽药往往随粪便被施入土壤，因此土壤微生物会很快获得群落抗性，从而对整个农田生态系统产生潜在危害．这种抗性甚至可以通过蔬菜、农作物而垂直进入人体，进而对人类产生极大危害．因此应深入研究土壤微生物群落抗性在自然条件下的消长规律及其影响因子，探讨这种抗性是否随食物链进入人体而破坏人体自身微生物群落结构．５研究展望土壤中残留兽药已成为环境中广泛存在的潜在污染物，但目前残留兽药对植物－微生物及潜在生态毒理学效应研究还较少，且现有的研究仅局限于对一些表面现象的描述，还缺乏对机理的探索（Ｂｏｘａｌｌｅｔａｌ．，２００３）．因此急需在以下几个方向开展兽药残留的环境污染研究：１）兽药在土壤中的环境行为研究：兽药在不同土壤中的环境行为及其生物有效性差异很大，因此应深入研究兽药在多种类型土壤上的吸附、解吸特征，探求吸附、解吸特征与土壤因子间的关系，并进一步研究其向地下水及河流中的迁移规律，评估兽药随土壤水分向下层土壤迁移进入地下水，或随水流的侧渗进入农田中的水渠中而进入河流的风险性，为在个体、群落和生态系统等多个水平上研究兽药的生态毒理学效应提供理论依据．２）土壤微生物抗药性研究：部分土壤中吸附的兽药会逐渐释放出来，残留的兽药会在较长一段时间内存在于土壤中，必然会诱导土壤中大量抗性菌的生长．因此，应研究在常规农业管理措施下土壤中微生物群落抗性的发展规律．已有报道表明，兽药随有机物一起施入土壤时土壤中微生物群落抗性明显增加（Ｓｃｈｍｉｔｔｅｔａｌ．，２００５）；今后需要进一步研究土壤中抗性基因的水平迁移规律，即在土壤中不同微生物间抗性基因的迁移状况，及垂直迁移规律，即土壤中抗性菌的增加是否影响植物体内抗性菌的变化，及食用植物（如蔬菜）后人体中微生物抗性是否增加．３）蔬菜吸收、累积兽药的规律研究：已有研６。
畜禽养殖环境中抗生素抗性基因污染与扩散研究进展
畜禽养殖环境中抗生素抗性基因污染与扩散研究进展畜禽养殖环境中抗生素抗性基因污染与扩散研究进展引言：随着畜禽养殖业的快速发展，抗生素的广泛使用逐渐成为不可忽视的问题。
长期以来，在畜禽养殖环境中大量使用抗生素抑制了疾病的发生与传播，提高了养殖效益。
然而，这种方式同时也引发了诸多问题，其中最为直接的问题之一就是抗生素抗性基因的污染与扩散。
本文旨在探讨畜禽养殖环境中抗生素抗性基因的污染程度、机制以及其在环境中的扩散方式，并对未来研究的方向和挑战进行展望。
第一部分：抗生素抗性基因的污染与来源1. 抗生素抗性基因的定义与种类抗生素抗性基因是存在于细菌染色体或质粒中的一类基因，它们能够使细菌对抗生素产生抗性。
常见的抗生素抗性基因包括β-内酰胺酶基因（β-lactamases）、四环素抗性基因（tetracycline resistance genes）、氨基糖苷抗性基因（aminoglycoside resistance genes）等。
2. 抗生素抗性基因在养殖环境中的主要来源抗生素抗性基因的主要来源包括抗生素残留、抗生素使用以及复合肥料等。
抗生素残留是指畜禽养殖环境中使用抗生素后残留在饲料、水源、畜禽排泄物等介质中。
抗生素的过量使用不仅增加了抗生素残留的风险，还促进了抗生素抗性菌株的产生。
同时，抗生素使用还导致大量敏感细菌在病原微生物的压力下转化为具有抗生素抗性基因的菌株，通过基因水平传递，将抗生素抗性基因传播到环境中。
第二部分：抗生素抗性基因的污染程度与影响因素1. 污染程度及分布畜禽养殖环境中的抗生素抗性基因污染程度呈现出高度复杂性。
研究表明，不同地区和不同类型的养殖场的抗生素抗性基因污染程度存在差异。
例如，养殖场周边土壤中β-内酰胺酶基因的含量可能高于内陆地区。
此外，一些研究还发现，抗生素抗性基因在土壤和水环境中的分布比在植物和动物体内更广泛。
2. 影响因素养殖场规模、养殖方式、抗生素使用方式、环境因素等均会对畜禽养殖环境中的抗生素抗性基因污染程度产生影响。
抗生素对土壤微生物多样性的影响
抗生素对土壤微生物多样性的影响在当今社会，抗生素的使用已经被广泛应用于医疗领域，成为治疗感染疾病的必备药物。
然而，人们往往忽视了抗生素可能对环境产生的潜在影响，其中包括对土壤微生物多样性的影响。
土壤微生物是土壤中的重要组成部分，对维持土壤生态系统的稳定性和功能具有重要作用。
本文将探讨抗生素对土壤微生物多样性的影响。
抗生素在农业生产中被广泛使用，用于预防和治疗动植物的疾病。
然而，这些抗生素并不完全被生物体吸收，一部分会通过排泄物或施用的残留物进入土壤中。
抗生素残留在土壤中会对土壤微生物产生一定影响。
首先，抗生素可能导致部分土壤微生物对抗生素产生抗性，从而影响了土壤微生物的种群结构和多样性。
其次，抗生素的残留会抑制一些敏感微生物的生长，导致土壤微生物多样性的减少。
此外，抗生素还可能导致土壤微生物的生态功能发生改变，从而影响土壤中的养分循环和生态系统的稳定性。
为了减少抗生素对土壤微生物多样性的影响，有必要采取一些措施。
首先，农业生产中应该合理使用抗生素，避免滥用和过量使用抗生素。
其次，应该加强对抗生素在环境中的监测和追踪，及时发现抗生素残留现象。
此外，可以通过生物技术手段开发一些对抗生素敏感的土壤微生物，来促进土壤微生物多样性的恢复和重建。
综上所述，抗生素对土壤微生物多样性的影响是一个复杂而重要的问题，需要引起人们的高度重视。
只有通过科学的管理和控制，才能最大程度地减少抗生素对土壤微生物多样性的负面影响，保护土壤生态系统的健康与稳定。
让我们共同努力，构建一个更加美好的环境和生态未来。
四环素类抗生素在土壤中的环境行为及生态毒性研究
四环素类抗生素在土壤中的环境行为及生态毒性研究四环素类抗生素在土壤中的环境行为及生态毒性研究引言四环素类抗生素是广泛应用于临床和养殖业的一类重要抗生素。
然而，它们的使用过程中产生的大量废弃物和排放物，以及与土壤的相互作用，引发了人们对它们在土壤中的环境行为及生态毒性的关注。
本文旨在综述四环素类抗生素在土壤中的环境行为及相关生态毒性研究进展。
四环素类抗生素的环境归趋四环素类抗生素在土壤中的环境行为是研究的重点。
土壤是一个复杂的生态系统，四环素类抗生素进入土壤中的途径主要有人为排放、农田施用、养殖废弃物的肥料化，以及污水灌溉等。
其中，最主要的途径是农田施用和养殖废弃物的肥料化，这导致土壤中四环素类抗生素的浓度明显上升。
四环素类抗生素在土壤中的行为主要包括吸附、解吸、迁移和降解。
吸附是四环素类抗生素在土壤中的主要行为方式，其吸附程度与土壤性质、溶液pH值、四环素类抗生素的化学结构和环境因素有关。
研究表明，不同土壤类型对四环素类抗生素的吸附能力存在差异，粘性土壤对其吸附能力较强，而砂质土壤则相对较弱。
此外，四环素类抗生素的解吸也是一个重要的环境行为，它可能导致四环素类抗生素在土壤中的迁移和进一步污染。
降解是四环素类抗生素从土壤中移除的一种方式，但其降解速率较慢，需要较长的时间才能完全降解。
四环素类抗生素在土壤中的生态毒性四环素类抗生素的长期存在和积累可能对土壤生态系统产生不可忽视的影响。
它们可能通过干扰土壤微生物群落结构、抑制酶活性、影响土壤中的氮、磷、铁等元素循环过程，而对土壤呼吸、有机质分解和养分释放等关键生态过程产生负面影响。
土壤微生物是土壤生态系统中的关键组成部分，它们在土壤有机质分解、养分循环和土壤健康维持等方面发挥着重要作用。
研究表明，四环素类抗生素的存在会抑制土壤细菌、真菌和放线菌的生长，对微生物群落结构产生负面影响。
此外，四环素类抗生素的存在还会引发土壤酶活性的下降，抑制土壤中氮循环、磷循环等关键元素的释放过程，进而导致土壤中的养分利用率降低。
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兽药抗生素对植物及土壤微生物影响的研究进展摘要：基于国内外相关研究，本文概述了兽药抗生素对植物毒理效应和对土壤微生物的干扰作用等相关研究成果，有助于了解抗生素污染对生物安全和粮食生产带来的潜在威胁。
关键词：兽药抗生素；植物；土壤微生物；效应
中图分类号：s859.79 文献标识码：a 文章编号：1674-0432（2013）-01-0173-1
1 兽药市场抗生素销售情况
21世纪以来，随着科技和医疗水平的提高，大量抗生素被广泛投入于人和动物疾病的治疗及预防，这在保障人类健康和促进畜牧业发展方面起了重要作用。
据调查，欧盟国家使用的兽药主要是抗生素和杀寄生虫类药物，兽药类抗生素约占所有兽药用量的70%以上。
我国是抗生素的生产大国，2003年仅青霉素的产量就达28000t，占世界总产量的60%；土霉素产量为10000t，占世界总产量的65%；多西环素的产量也为世界第一。
2 禽畜抗生素在土壤中的残留状况
兽药抗生素来源畜牧养殖、水产养殖、宠物的排泄物及使用中的损失。
研究表明，兽类抗生素药物只有15%可被吸收利用，大约85%未被代谢而以排泄物的形式直接排放至环境中。
土壤中抗生素残留水平差异较大，一般在ug/kg和mg/kg等级。
hamscher等研究发现四环素和氯四环素浓度随着土层深度的增加有增加趋势；mart ínez-carballo等研究表明氯四环素在土壤中有较长持久性，在土
壤中残留的水平大约为44.1ug/kg～32.3mg/kg。
3 抗生素对作物毒理研究现状
3.1 形态方面
抗生素对于植物的影响，一定程度上取决于植物对于抗生素的吸收，但是不同种类的抗生素在吸收量上有很大的区别。
低浓度的土霉素胁迫对拟南芥幼苗的根长和株高显著抑制，但对其幼苗的侧根数量显著促进[1]；有研究表明在马铃薯组织培养中添加20mg/l 氨苄西林钠或硫酸链霉素时，能有效抑制红菌性侵染，提高试管苗生长势，缩短繁殖周期，而硫酸庆大霉素和盐酸林可霉素对马铃薯试管苗的生长有明显抑制作用；浓度为300mg/l的头孢霉素能显著促进阔叶猕猴桃外植体的不定芽分化，而大于200mg/l时显著抑制根的生长，羧苄青霉素对生根没有显著影响，但卡那霉素明显抑制生根。
3.2 生理方面
抗生素会对植物产生毒性胁迫。
farkas等发现杂豆和玉米对金霉素耐受性的差异与过氧化物酶（pod）和谷胱甘肽转移酶（gst）的表达有关。
但现在还缺乏直接证据，对于植物吸收抗生素和毒性机理了解甚少，因此相关研究很有必要。
有相关研究用不同浓度的盐酸氧氟沙星溶液处理水稻幼苗，随着盐酸氧氟沙星浓度的增加，胚乳中超氧化物歧化酶（sod）、过氧化物酶（pod）、过氧化氢酶（cat）活性均呈先升后降的变化趋势，cat活性逐渐降低[2]。
有研究指出丙二醛作为脂质过氧化的产物可以很好反映氧化损伤程度。
根中
mda对环丙沙星的响应和增加趋势比芽中明显，表示氧化损伤在根内比芽内更加明显，这与之前对根芽的生长抑制相符合。
除了对于一些植物体内重要的酶的影响，有许多研究针对抗生素对于植物叶片内叶绿素的含量的影响。
由于叶绿素的含量可以直接影响植物的光合作用，进一步作用于重要的农作物如水稻小麦等的产量，具有重要的生产意义。
4 抗生素对土壤微生物的影响
4.1对土壤微生物呼吸作用的影响
土壤呼吸作用可作为土壤微生物总活性的监测指标，以期为抗生素的环境风险提供实际评价依据。
beck和thiele采用基质诱导呼吸法研究了磺胺间甲氧嘧啶和土霉素对不同土壤种类微生物呼
吸强度的影响，结果可能由于土壤因子（如土壤有机质和矿物种类、含量、ph等）不同，使对抗生素的解吸和土壤吸附能力不同，从而影响抗生素的有效性。
大部分抗生素都有其作用的标靶微生物，使标靶微生物受到抑制，土壤中的其他微生物就能获得更多的碳源。
综上，抗生素对于土壤微生物呼吸强度影响原因可能使标靶微生物活性受到抑制，其他微生物活性反而增强，释放的二氧化碳增多；也可能是随着时间推移，土壤中微生物的耐受性增强。
4.2 对土壤微生物多样性的影响
目前关于农药造成土壤污染的研究已经较多，但有关抗生素对环境污染影响的研究仍较少。
研究表明土壤微生物数目较原始土壤相比发生了变化，细菌数目随着抗生素浓度的升高呈整体减少的趋
势。
维持在较低浓度范围内的恩诺沙星对于微生物群落并无明显影响，随着浓度的增长，降低微生物群落的生物多样性。
虽然在土壤中抗生素的残留量并不是特别高，但其对微生物群落、动物以及植物抗药性和生态毒性是绝对不能忽视的。
参考文献
[1] 杜亚琼，王子成，李霞.土霉素胁迫下拟南芥基因dna甲基化的msap分析[j].生态学报，2011，31（10）：2846-2853.
[2] 朱健.盐酸左氧氟沙星对水稻、玉米、小麦生长及生理特性的影响[d].贵州师范大学（硕士论文），2009（9）.
作者简介：黄婷婷（1992-），女，浙江宁海人，浙江师范大学生化学院生物科学专业2010级学生；李娜（1991-），女，湖南郴州人，浙江师范大学生化学院生物科学专业2010级学生；陆子辰（1991-），女，江西德兴人，浙江师范大学生化学院生物科学专业2010级学生；茹吉（1992-），女，浙江绍兴人，浙江师范大学生化学院生物科学专业2010级学生；周蓓蓓（1993-），女，浙江温州人，浙江师范大学生化学院生物科学专业2010级学生。