文档介绍：兽药抗生素对植物及土壤微生物影响的研究进展
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: 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;Martínez-Carballo等研究表明氯四环素在土壤中有较长持久性,~。
3 抗生素对作物毒理研究现状
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。
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