Hormesis效应是一种有别于传统毒理学剂量-效应关系的特殊现象,是指机体受污染物低剂量胁迫时出现一定的良性刺激作用,而在高剂量作用条件下表现出抑制反应。Hormesis效应的存在,意味着当机体受到低浓度污染物胁迫时,其生物学响应可能会与传统风险评价研究结果完全不同。喹诺酮类抗生素因其抗菌谱广、抗菌活性强和毒副作用小等特点是应用最广泛的抗生素之一,但由于其大部分不会被生物体吸收导致环境中大量残留,并能够经过迁移进入海水中呈现持久低剂量的暴露特征。盐藻作为海水中的初级生产者,不仅能够为水生生物提供所需的氧气,还是海洋食物链的基础,其受到的污染可以通过食物链传递到其他营养级。目前抗生素在海水中的污染问题日益严重,喹诺酮类抗生素对盐藻的影响,是否产生Hormesis效应是本次研究的重点。本文选择杜氏盐藻作为受试物,观察环丙沙星、诺氟沙星、吡哌酸3种喹诺酮类抗生素对杜氏盐藻的生长情况、生理指标及抗氧化指标的影响。具体研究内容如下:(1)建立盐藻生长曲线,测定低浓度(10-3,10-2,10-1mg·L-1)、高浓度(1,10,100mg·L-1)六个浓度梯度的3种抗生素对盐藻作用24h、48h、72、96h后吸光度的变化,通过盐藻生长曲线计算藻细胞密度。结果表明低浓度组对盐藻生长有促进效应,96h增殖效应显著(P<0.05),浓度为10-3mg·L-1三种抗生素环丙沙星、诺氟沙星、吡哌酸作用盐藻96h,增殖率为111.9%、108.5%、107.5%;高浓度抗生素组对盐藻生长有抑制效应,三种高浓度抗生素作用盐藻96h,抑制效应显著(P<0.05),浓度为100mg·L-1三种抗生素环丙沙星、诺氟沙星、吡哌酸作用盐藻96h,抑制率最大,分别为90.5%、91.3%、94.6%。(2)3 种抗生素在低浓度(10-3,10-2,10-1mg·L-1)、高浓度(1,10,100mg·L-1)六个浓度梯度下作用杜氏盐藻,观察叶绿素、β-胡萝卜素、可溶性蛋白的含量变化,结果表明3种抗生素低浓度作用96h,杜氏盐藻中叶绿素、β-胡萝卜素、可溶性蛋白含量升高,抗生素在10-3mg·L-1剂量作用后含量升高最明显(P<0.05);高浓度组在96h导致杜氏盐藻叶绿素、β-胡萝卜素、可溶性蛋白含量降低,且100mg·L-1三种抗生素胁迫下含量最低(P<0.01)。(3)3 种抗生素在低浓度(10-3,10-2,10-1mg·L-1)、高浓度(1,10,100mg·L-1)六个浓度梯度下作用杜氏盐藻,观察超氧化物歧化酶、谷胱甘肽、丙二醛氧化指标的变化。结果表明:低浓度组只有10-3mg·L-1的三种抗生素在作用于盐藻96h后SOD活性升高、GSH含量降低(P<0.05),对MDA没有显著影响;高浓度组抗生素在作用于盐藻96h后SOD活性、MDA含量显著上升,GSH含量显著降低(P<0.05),且100mg·L-1的三种抗生素影响最为显著(P<0.01)。10-2及10-1mg/L的三种抗生素也对杜氏盐藻的抗氧化指标产生影响,但影响不显著。通过以上研究发现,三种喹诺酮类抗生素诱导杜氏盐藻产生Hormesis效应,低浓度的三种抗生素会促进杜氏盐藻的生长,并增加藻细胞中叶绿素、(β-胡萝卜素、可溶性蛋白的含量,对藻细胞抗氧化系统进行激活。高浓度的三种抗生素抑制杜氏盐藻的生长,同时阻滞了藻细胞中叶绿素等的合成以及生理代谢活动,并且引起藻细胞氧化应激。