摘要[目的]评价氯霉素对水生生物的生态风险。[方法]以大型溞为研究对象，探讨不同浓度氯霉素对大型溞急性和慢性毒性。[结果]急性毒性试验结果表明，氯霉素对大型溞的48 h-EC50值为175.846 mg/L，属于低等毒性。21 d慢性毒性试验中各浓度处理对大型溞生长繁殖相关指标有不同程度的影响，且子代出现了不同程度的畸形现象。[结论]该研究结果为氯霉素水生生态毒性评价提供理论依据。
关键词氯霉素；大型溞；慢性毒性
中图分类号S948文献标识码A文章编号0517-6611（2017）36-0052-03
Abstract[Objective]In order to evaluate the ecological risk to aquatic organism. [Method]The acute and chronic toxicity of Chloramphenicol under different concertration on Daphnia magna was conducted. [Result]Acute toxicity test indicated that Chloramphenicol had low acute toxicity against Daphnia magna， the 48 h-EC50 was 175.846 mg/L. The 21 d chronic toxicity results showed Chloramphenicol exposure can effect the indices of Daphnia magna growth and reproduction， even malformation. [Conclusion]The study can provide reference for the safety evaluation of Chloramphenicol.
Key wordsChloramphenicol；Daphnia magna；Chronic toxicity
近年来，越来越多的抗生素类药物用于在医疗、畜禽和水产养殖业，由于机体代谢率低，抗生素难以被完全吸收。Kumar等[1]研究发现，40%～90%的抗生素会以母体或者代谢物的形式随尿液或粪便排出体外，对生态环境产生毒害，最终影响人类健康。环境中抗生素大多数会进入水环境，直接对浮游动植物造成毒害[2-3]。目前，相关研究表明，各国家和地区地表水、地下水和饮用水的抗生素污染比较普遍[4]。Mellon等[5]在大型养殖场的污水处理池中检测到红霉素、罗红霉素和磺胺甲恶唑。章强等[6]对上海市水环境中抗生素的种类及其污染水平进行调查，发现长江口水体中磺胺类和氯霉素类抗生素含量较高。
氯霉素是畜禽业和水产养殖业上广泛使用的一种广谱性抗生素，能抑制多种好氧和厌氧菌感染，会造成再生障碍性贫血、神经系统受损和灰婴综合征等不良副作用[7-8]。2002年我国农业部正式将氯霉素作为禁药列出，但水产养殖中违规添加氯霉素的行为屡不见鲜。徐维海等[9]对珠江广州河段水体中抗生素含量的检测数据发现，枯季和洪季河水中氯霉素的含量分别为54～187和11～266 ng/L，检出率达100% 。由此可见，水体环境中的氯霉素污染不容忽视。目前，其生态毒理学方面的研究也越来越多，但主要集中于氯霉素对哺乳动物的毒性研究，对水生生物非靶标生物的研究相对较少。大型溞（Daphnia magna）广泛分布于淡水水域，因对环境变化敏感性高、繁殖周期短和易培养等优点在国际毒理学研究中常作为模式生物，被廣泛应用于化学物质的水生生态毒性研究[10-12]。笔者以大型溞为对象，研究不同浓度氯霉素暴露下的急性毒性和慢性毒性效应，旨在为抗生素的毒理学研究提供参考。
1材料与方法
1.1试剂与仪器
氯霉素原药（Fluka公司，纯度>98%）；单道可调量程移液器（艾本德股份公司）；SMZ-140体视显微镜（麦克奥迪实业集团有限公司）；尼康Eclipse 80i显微镜（尼康公司）。
1.2试验生物
大型溞为浙江大学农药与环境毒理研究所引种的62 D.M纯品系生物株，采用经曝气的M4培养液培养（20±2 ℃，光照∶黑暗为16 h∶8 h），培养密度为每只溞50 mL 培养液，每2 d更换1次培养液，每天喂食小球藻。投饵密度2.0×105～3.0×105个/mL，每天监测小球藻密度。
1.3试验方法
1.3.1急性活动抑制试验。
挑取个体大、怀卵多、游泳能力强的母溞单独培养，对产下的幼溞进行试验（溞龄小于24 h）。根据预试验结果，设置氯霉素浓度为0、30、60、120、240 mg/L，每个浓度20只溞，分成4组，每组5只幼溞，试验期间不对受试溞进行投喂，分别于24、48 h后观察并记录幼溞的活动抑制情况[13]。
1.3.2慢性繁殖试验。
慢性繁殖试验参照OECD化学品测试准则“211”[14]，采用半静态法，每隔48 h更换试验溶液，每天投喂新鲜小球藻。根据急性活性抑制试验结果设置4个试验浓度，分别为48 h EC50的1/135、1/45、1/15和1/5（1.304、3.911、11.730、35.200 mg/L），另设空白对照组（CK）。在100 mL加盖烧杯中加入50 mL溶液，1只幼溞，每个处理组20只幼溞。试验期内每隔24 h观察1次，新生的幼溞及时取出，并记录母溞的第1次产溞时间、第1次产溞数，计算整个试验期间的产溞次数、总产溞数、蜕壳次数、胎数、观察后代畸形和死亡率，并于21 d在体视镜下测量体长。采用Lotka方程∑lxmxe-rx=1计算内禀增长力（rm），其中lx为第x 天每只溞的存活率，mx为每只母溞在第x天的产溞数。
1.4数据处理
运用SPSS 19.0数据处理软件中Probit模块求得大型溞48 h-EC50，采用Scheffe检验法比较对照组与试验组间各指标的差异。
2结果与分析
2.1急性活动抑制试验结果
根据急性毒性的试验结果，用SPSS 19.0统计软件求得氯霉素对大型溞48 h-EC50为175.846 mg/L，95%置信区间为148.607 6～251.923 0 mg/L，剂量-效应方程为 y=7.254 3x-11.286 8（相关系数r=0.871 8）。Wolleenberger等[15]研究报道，土霉素48 h-EC50 约为1 000 mg/L，四环素对大型溞的48 h-EC50值为617.2 mg/L，金霉素对大型溞48 h-EC50值为137.6 mg/L[16]。由此可见，不同抗生素对生物的毒性差异很大。根据国家环保局的新化学物质危害评估准则[17]中的危害分级标准，确定氯霉素对大型溞低毒。
2.2慢性繁殖试验
2.2.1
不同浓度氯霉素暴露下大型溞初次产卵时间和初次产卵数。
由表1可知，F0代及F1代恢复条件下的大型溞的初次产溞时间受氯霉素影响不明显。F1代11.730 mg/L浓度组染毒条件下第1次产溞时间显著（P<0.05）短于CK。氯霉素暴露下大型溞F0代、F1代染毒以及F1代恢复条件下第1次产溞数与CK差异不显著。
2.2.2不同浓度氯霉素暴露下大型溞产溞数和产胎数。
由表2可知，氯霉素对F0代、F1代染毒以及F1代恢复条件下的大型溞产幼溞数均有影响。3.911 mg/L暴露条件下F0代产溞数显著（P<0.05）高于CK，而其他浓度均未表现出显著差异（P>0.05）。各处理F1代产溞数明显低于F0代相应浓度的产幼溞数。F1代染毒试验中，除1.304 mg/L浓度处理外，其余浓度处理的产溞数均显著低于CK（P<0.05）。在F1代恢复试验中，所有浓度处理的产幼溞数均显著低于CK（P<0.05）。
21 d的暴露试验，F0代CK的产胎数平均为7.87代，各染毒组与CK相比无显著差异（P>0.05），而F1代产胎数均少于F0代相应浓度处理的产胎数。F1代恢复条件下大型溞的产胎数与CK相比均无显著差异（P>0.05）。F1代染毒条件下11.730 mg/L浓度处理的产胎数最多。
2.2.3不同浓度氯霉素暴露下大型溞21 d体长和蜕皮次数。由表3可知，
低浓度暴露下F0代体长大于CK，F1代染毒组体长与CK比较，无显著差异（P>0.05）。F1代恢复条件下，高于3.911mg/L浓度后体长与CK相比显著减小（P<0.05）。F1代染毒组体长与F1代恢复组相比有所增加。不同浓度氯霉素处理的F0代和F1代大型溞的蜕壳次数差异不显著（P>0.05）。
2.2.4不同浓度氯霉素暴露下大型溞的死亡率和内禀增长力。由表4可知，
染毒条件下F0代在21 d内均未死亡，但F1代的染毒和恢复试验中均出现了个体死亡，即11.730和35.200 mg/L氯霉素暴露条件下F1代染毒组大型溞分别出现了5%和10%的死亡率，而F1代恢复组中1.304 mg/L浓度组出现了10%的死亡率。由此推断，氯霉素染毒后产生的F1代溞对环境的适应力有所下降。
内禀增长力可反映种群增长的瞬时速率。根据表4中大型溞在不同浓度氯霉素暴露下F0代、F1代染毒及F1代恢复试验中的死亡率，采用Lotka方法可计算得到不同處理大型溞的内禀增长率。由表4可知，氯霉素染毒对F0代大型溞的内禀增长影响不大。与CK相比，氯霉素染毒可降低F1代大型溞的内禀增长力，且存在一定的剂量效应关系。染毒条件下氯霉素对F1代大型溞的抑制作用随着氯霉素浓度的升高而增强。由此可见，长期的氯霉素暴露会对大型溞种群的繁衍产生不同程度的影响。
2.2.5不同浓度氯霉素暴露下大型溞的后代畸形类型。由表5可知，
F0代仅在高浓度（35.200 mg/L）暴露下观察到畸形的现象，如触角不完整或发育不完全及完全流产。低浓度（3.911 mg/L）暴露下的大型溞仅在F1代出现完全流产现象，而F0和F1代恢复均未发现异常。刘曦薇等[18]通过研究氯霉素对斑马鱼早期发育的毒性，发现氯霉素对斑马鱼胚胎的自主运动、心跳及孵化能力均会产生不利影响，且胚胎和仔鱼在氯霉素暴露条件下均表现了明显的畸形特征；刘臻等[19]研究了3种抗生素对热带爪蟾胚胎发育的毒性，发现氯霉素可抑制热带爪蟾的生长及导致胚胎产生围心腔水肿。
3结论
（1）综上所述，氯霉素暴露下F0代大型溞未发现致死现象，但F1代大型溞出现死亡。而对于F1代恢复试验，尽管大型溞在无毒培养基中进行恢复，也观察到大型溞死亡的现象，且在恢复条件下1.304 mg/L最低浓度组的死亡率甚至与染毒条件下的35.200 mg/L最高浓度组相同，表明F0代大型溞暴露于不同浓度氯霉素后，会对F1代大型溞的行为造成不同影响。氯霉素暴露虽然对F0大型溞的首次产溞时间、首次产溞数、产胎数和蜕壳数影响不显著，但能影响F0代大型溞的体长。F1代染毒和恢复试验中均出现个体死亡，说明氯霉素染毒后产生的F1代溞对环境的适应力有所下降。此外，氯霉素暴露可显著减少F1代染毒和恢复条件下母溞产溞数量，一定浓度的氯霉素可影响F1代生长。综上所述，氯霉素不仅会影响F0代大型溞的正常繁殖和生长，还会影响F1代的溞生长和繁殖，导致F1代溞对氯霉素更为敏感。
（2）根据毒性分级标准，氯霉素对大型溞属于低毒，但慢性毒性试验中，虽然各处理母溞无死亡现象，但是母溞在产溞过程中，几个处理均有幼溞死亡或畸形现象，故可推测氯霉素长期暴露会对大型溞产生不可逆的伤害。
（3）在自然环境中，大型溞是鱼类和大型无脊椎动物的饵料，以浮游植物为食，在水生态系统起着重要作用，而污染物在高营养级生物体内会随食物链的富集而浓度升高，这会对处在食物链最高等级的人类健康将会构成威胁。因此，要全面评价氯霉素对水生态系的安全，还必须结合其对食物链中不同等级生物的生态毒性进行综合评价。
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