1. 引言
磺胺类抗生素(sulfonamides, SAs)是一类水溶性强、挥发性差的化合物，是一类由人工合成的广谱抑菌药，其不仅能预防动物患疾还能使机体生长速度加快，致使其在医疗、水产养殖和畜禽业等行业被大量使用 [1]。因此，虽然有大量抗生素问世，但磺胺类抗生素依旧是使用频率最高的化学治疗物质。同时，磺胺类抗生素会通过多种途径进入水体、土壤等环境，并进入蔬菜等陆生植物，不仅影响植物的正常成长，还能通过食物链的富集作用威胁到人类的健康 [2] [3] [4]。
高等植物是生态系统的基本组成部分，在污染胁迫下其生长状况可反映生态系统的健康水平。当植物种子暴露于污染物或有害环境时，发芽和根伸长常常受到抑制，表现为发芽率低、根长短。本研究采用种子发芽及根伸长监测实验对磺胺类抗生素单独及联合作用下对不同种类蔬菜种子的生态毒性效应进行监测，以期得到更为全面的毒理学数据。
2. 材料和方法
2.1. 仪器与药品
仪器：人工气候箱、滤纸、培养皿、移液管、玻璃棒、镊子、直尺。
药品：磺胺甲恶唑、磺胺甲基嘧啶和磺胺噻唑。
2.2. 实验材料
小白菜种子。
2.3. 实验方法 [5]
对磺胺甲恶唑、磺胺甲基嘧啶和磺胺噻唑进行单独及两两联合的方式配制高、低两种剂量组的水溶液，其浓度分别为5 mg/L和0.5 mg/L。将培养皿洗净并烘干后，在每个培养皿中放两层滤纸作为发芽床，然后依次加入相应浓度的供试抗生素水溶液，加入时避免滤纸下方产生气泡，若产生气泡用干净的玻璃棒将其轻轻赶出。随后用镊子将实验用的植物种子轻轻置于滤纸基质表面，并摆放整齐，培养皿加盖并对每个培养皿做好标记后放置在人工气候箱培养，人工气候箱设置为14 h光照：10 h黑暗，并且温度设置为25℃，在其生长的过程中随时观察并记录其生长状况，培养时间为10 d。
2.4. 数据处理
实验结果采用SPSS统计软件进行分析，用单因素方差分析对组间的数据进行差异显著性分析，差异显著性标准为0.05。
3. 结果与讨论
3.1. 磺胺类抗生素对小白菜芽长的影响
由图1可知，高浓度对小白菜芽长生长的抑制作用明显高于低浓度的抑制作用；联合作用对小白菜芽长发育的抑制高于单独作用，在以前的研究中也发现了联合作用的强度高于单一作用的现象 [6]。两者单独作用时，在低浓度组中，磺胺噻唑促进了小白菜芽的生长，同时，磺胺甲恶唑对小白菜芽长的抑制作用大于磺胺甲基嘧啶对小白菜芽长的抑制；在高浓度组中，三种磺胺类抗生素均显著抑制了小白菜芽的生长。在联合作用中，低浓度时，磺胺噻唑 + 磺胺甲基嘧啶处理组促进了小白菜芽的生长，磺胺甲恶唑 + 磺胺噻唑联合组对小白菜芽长的抑制作用大于磺胺甲恶唑 + 磺胺甲基嘧啶联合组；在高浓度组中，各联合组均显著抑制了小白菜芽的生长。
Figure 1. Effect of sulfa antibiotics on bud length of Chinese cabbage (*p < 0.05, **p < 0.01)
图1. 磺胺类抗生素对小白菜芽长的影响(*表示p < 0.05，**表示p < 0.01)
3.2. 磺胺类抗生素对小白菜根伸长的影响
由图2可知，依然是高浓度组的抑制作用大于低浓度组，联合作用比单独作用对小白菜根长的抑制明显。但与磺胺类抗生素对小白菜芽长生长的不同在于：
1) 对于磺胺甲恶唑而言，无论高浓度组还是低浓度组其单独作用时，对小白菜根长的抑制作用均大于其他两种抗生素。
2) 比较磺胺甲基嘧啶和磺胺噻唑时发现，无论高浓度组还是低浓度组，两者单独作用时磺胺噻唑的抑制作用略大于磺胺甲基嘧啶；两者分别与磺胺甲恶唑联合作用时，含有磺胺噻唑的一组对小白菜根长的抑制也是略大于含有磺胺甲基嘧啶的一组。
由上可知，磺胺甲恶唑对根伸长的影响较大，其次是磺胺噻唑，最后是磺胺甲基嘧啶，在以前的研究中我们也观察到污染物对植物根长的作用较为显著 [7]。
Figure 2. Effect of sulfa antibiotics on root length of Cabbage (*p < 0.05, **p < 0.01)
图2. 磺胺类抗生素对小白菜根长的影响(*表示p < 0.05，**表示p < 0.01)
4. 结论
1) 本论文所选取的三种磺胺类抗生素对小白菜的根长及芽长均起到抑制作用。
2) 高剂量浓度组比低剂量浓度组对植物生长的抑制作用要强。
3) 两两联合的水溶液对植物生长的抑制作用高于单独作用的抗生素。
基金项目
天津市高等学校大学生创新创业训练计划项目，国家级，项目编号：201913663002。
NOTES
*通讯作者。