摘要：抗生素的滥用,对人类及其生存环境均造成了影响。以3种氨基糖苷类抗生素:硫酸阿布拉霉素(apramycin sulfate,APR)、双氢链霉素(dihydrostreptomycin sulfate,DIH)和新霉素硫酸盐(neomycin sulphate,NEO)为研究对象,以大肠杆菌(Escherichia coli,***)为受试生物,运用均匀设计射线法设计抗生素的三元混合物体系,共5条具有不同浓度配比的射线,应用时间毒性微板分析法系统测定抗生素及其三元混合物在5个不同暴露时间(0.25、2、4、8和12 h)的抑制效果,应用浓度加和模型分析毒性相互作用,并应用拟合归零法定量表征毒性相互作用强度,通过电镜扫描分析***细胞的变化情况。结果表明:APR、DIH、NEO及其三元混合物对***的抑制率均具有明显的时间依赖性,暴露时间不同,3种抗生素的半数浓度效应(EC 50)的负对数(pEC 50)值大小顺序不同,在12 h大小顺序为DIH>APR>NEO;5条混合物射线对***在2~8 h时呈现出既有协同又有拮抗作用,随着暴露时间的延长,协同作用强度不断减小,在12 h转变为拮抗作用;随着浓度的增大,组分间的相互作用强度(dCA值)先增强后减小,其中射线R4在4 h时,浓度为2.74E-06 mol·L^(-1),混合物的dCA值达到最大值15.70%;3种抗生素及其三元混合物对***作用主要是通过破坏其细胞形态和结构,使其出现内陷、坍塌和变形。

摘要：随着消毒剂在全球范围内的大量使用,越来越多的消毒剂进入环境中,对环境健康构成了威胁。以3种常见的季铵盐类消毒剂为研究对象,包括双十二烷基二甲基溴化铵(didodecyl dimethyl ammonium bromide,DAB)、苯扎溴铵(benzalkonium bromide,BKB)和度米芬(domiphen bromide,DOM),采用均匀设计射线法设计消毒剂的三元混合体系,应用基于蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa,***)的时间依赖微板毒性分析法(time-dependent microplate toxicity analysis,t-MTA)系统考察了消毒剂及其混合物的毒性效应,采用浓度加和(concentration addition,CA)模型定性评估混合物毒性相互作用,并应用拟合归零法动态定量表征毒性相互作用。结果表明,3种消毒剂对***均具有时间依赖毒性效应,在96 h,3种消毒剂的毒性顺序为DOM>BKB>DAB;时间-浓度-效应三维曲面图适合描述效应在空间浓度分布较为均匀的毒性随时间变化规律,在同一暴露时间,消毒剂三元混合物体系对***具有浓度依赖毒性效应,在同一暴露浓度下,消毒剂三元混合体系对***具有时间依赖毒性效应;依据CA模型,三元混合体系的5条射线在24~96 h均表现出时间依赖协同作用;依据拟合归零法,在24~96 h,随时间的延长,5条射线的最大协同作用强度都在逐渐增强,在96 h,5条射线的最大协同作用强度分别为0.3227、0.3507、0.3105、0.2804和0.2626。与CA模型相比,拟合归零法实现了对毒性相互作用的定量表征,更加清晰地呈现出不同浓度水平的毒性相互作用随时间的动态变化规律,为客观评估环境风险提供方法和数据参考。

摘要：除了浓度外,时间也是影响污染物对生物毒性作用的重要因素。为了考察持续暴露下青霉素类抗生素对大肠杆菌(Escherichia coli,***)的联合抑菌作用,以哌拉西林钠(piperacillin sodium,PIP)、青霉素G钾(penicillin G potassium,PEN)和青霉素V钾盐(penicillin V potassium salt,PHE)为研究对象,以96孔微板为实验载体,通过调整培养基成分比例、培养条件、测试时间、毒性指标计算以及微板设计等进行优化,建立了基于***的时间毒性微板分析法(time-dependent microplate toxicity a-nalysis,t-MTA),系统考察了3种抗生素以及均匀设计射线法设计的三元混合物体系(PIP-PEN-PHE)对***在不同暴露时间0.25、2、4、8和12 h的抑菌作用,运用浓度加和(concentration addition,CA)模型分析了抗生素联合抑菌作用类型。结果表明,建立的t-MTA可以测定3种青霉素类抗生素及其混合物对***在不同暴露时间、不同暴露浓度的抑菌作用数据,且3种抗生素及其三元混合物对***的抑菌作用均具有明显的时间依赖性,浓度-效应曲线均为“S”型;以半数效应浓度的负对数(pEC_(50))为毒性大小指标,在暴露8~12 h时,3种抗生素对***抑菌活性为PIP(pEC_(50)=4.46~5.21)>PEN(pEC_(50)=4.16~4.39)>PHE(pEC_(50)=4.01~4.39),三元混合体系的5条射线对***的抑菌作用为R4>R5>R3>R2>R1,且与混合物组分中的PIP浓度比正相关(R=0.9189,RMSE=0.0703),即混合物毒性具有时间和组分浓度比依赖抑菌性;3种抗生素及其三元混合物对***的抑菌作用,在同一暴露时间与药物的浓度呈正相关,暴露浓度相同时,与暴露时间呈正相关;依据CA模型,三元混合体系整体表现为典型的加和作用。

摘要：为研究抗生素和中药对环境及生物体中菌群的联合毒性作用,以2种常用抗生素氨苄西林钠(ampicillin sodium,AMP)、盐酸四环素(tetracycline hydrochloride,TET)和1种中药提取物盐酸小檗碱(berberine chloride hydrate,BCH)为目标污染物,以大肠杆菌(Escherichia coli,***)为指示生物,分别应用直接均分射线法和均匀设计射线法设计3个二元(AMP-BCH、AMP-TET、BCH-TET)及1个三元混合物体系(AMP-TET-BCH),共20条射线,采用以96孔微板为实验载体的时间微板毒性分析法(timedependent microplate toxicity analysis method,t-MTA)对3种药物及其混合物体系的毒性进行系统测定.运用拟合归零法分析混合物毒性相互作用类型及强度,选取抑菌作用明显的代表性混合物射线进行暴露前后***核酸溶出量以及电镜扫描分析.结果表明,AMP、TET、BCH及其混合物体系对***的浓度效应曲线为“S”型且时间和浓度依赖抑菌性明显,仅AMP具有明显的急性抑菌性二元混合物体系具有明显的组分比依赖性,而三元混合物体系无明显的组分比依赖性;暴露时间不同,3种药物及其混合物体系的抑菌毒性(半数效应浓度的负对数值(pEC50))也不同,整体上随暴露时间的增加而增加,在同一暴露时间二元和三元混合物体系的抑菌毒性大于单个药物,其中毒性最强为AMP-TET-R5(pEC50=6.25);混合物体系联合抑菌作用均为协同作用,其中协同作用强度最强也为AMP-TET-R5(dCA=0.9849),且受时间、浓度和组分比影响;混合物体系可以通过破坏细胞形态和结构来抑制***的生长,其中混合物体系的核酸溶出量整体高于单个药物的,且***被作用后的细胞形态和结构的变化比单个药物作用后破坏的更为严重.

摘要：以硫酸阿米卡星(Amikacin sulfate,AMI)、五水合氯化镉(CdCl_(2)·2.5H_(2)O,Cd)、四水合氯化锰(MnCl_(2)·4H_(2)O,Mn)和七水合硫酸锌(ZnSO_(4)·7H_(2)O,Zn)为研究对象,以蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa,***)为指示生物,采用均匀设计射线法设计3组二元混合体系(AMI-Cd、AMI-Mn和AMI-Zn),并应用时间毒性微板分析法测定其对***的毒性数据,以浓度加和模型(Concentration addition,CA)和独立作用模型(Independent action,IA)为标准加和模型进行毒性相互作用分析,并运用效应残差比(Effect residual ratio,ERR)进行定量动态表征毒性相互作用.结果表明,3组二元混合体系共十五条射线的混合毒性呈明显的时间依赖性和浓度依赖性;依据ERR,CA和IA对三组二元混合体系的毒性评估结果基本一致,但3个混合物体系的毒性相互作用具有不同的时间变化规律,即随暴露时间延长,AMI-Cd中五条射线的中浓度区由协同作用逐渐变为加和作用,AMI-Zn中5条射线在高浓度区的协同作用逐渐变为加和作用,而中低浓度区的协同作用在加强;AMI-Mn的毒性相互作用随时间变化不是很明显;与CA和IA相比,ERR定量地表征了混合物体系的毒性相互作用强度,这为客观和准确地评估污染物的环境风险提供了方法和数据参考.

摘要：重金属与农药对生态环境造成的污染日益严重.为了探究重金属与农药混合污染物对生态环境的影响,以重金属铅(Pb)和两种农药(甲霜灵(MET)、草甘膦(GLY))为目标污染物,应用均匀设计射线法(UD-Ray)设计三元混合物体系,共5条具有不同浓度比的射线,运用时间毒性微板分析法(t-MTA)系统测定重金属与农药及其三元混合物对水生生物青海弧菌(Vibrio qinghaiensis sp.-Q67,Q67)在不同暴露时间的毒性,应用浓度加和(CA)模型分析混合物组分间的毒性相互作用,绝对残差(dCA)模型定量评估相互作用强度.结果表明,3种污染物对Q67的毒性随时间变化规律不同,均具有明显的急性毒性,但GLY和Pb不具有明显的时间依赖毒性,而MET随暴露时间延长毒性逐渐增加,即具有明显的时间依赖毒性;不同暴露时间,污染物的毒性大小顺序不同,如暴露时间点为0.5 h时,毒性大小顺序为:GLY>Pb>MET,而在12 h时,毒性大小顺序为:GLY>MET>Pb.3种污染物的混合体系的5条混合物射线(U1—U5)的毒性却与MET呈相似的时间变化规律,即具有时间依赖毒性.依据CA,重金属和农药三元混合体系(Pb-MET-GLY)的毒性相互作用为拮抗作用.5条混合射线的dCA均大于0,且随着暴露时间、暴露浓度及组分浓度比的改变而改变,即三元混合体系具有明显的时间和浓度依赖拮抗作用;5条射线的最大dCA值均大于50%,其中U4在2 h时dCA最大值可达70%.

摘要：越来越多的研究发现一些污染物的浓度-效应曲线(CRC)呈J-型,即低浓度刺激高浓度抑制,而目前关于含有J-型CRC的污染物的联合毒性相互作用研究尚少。已有研究发现氨基甲酸酯类农药抗蚜威(PIR)对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)的CRC呈J型,因此,该研究采用直接均分射线法设计了4种氨基甲酸酯类农药:涕灭威(ALD)、残杀威(BAY)、呋喃丹(CAR)、灭多威(MET)分别与PIR构成的二元混合物体系:PIR-ALD(J-S型)、PIR-BAY(J-S型)、PIR-CAR(J-S型)、PIR-MET(J-S型),共20条具有不同浓度配比的射线,应用时间微板毒性分析法(t-MTA)测定二元混合物体系对***在不同暴露时间(12、24、48、72和96 h)的生长抑制毒性,应用拓展等效线图法进行混合物组分间的毒性相互作用的定性分析。结果表明,PIR-ALD(J-S型)混合体系呈现S和J型2种浓度-效应关系,PIR-BAY、PIR-CAR、PIR-MET混合后均呈S型浓度-效应关系;随着暴露时间的延长和浓度的增加,3组二元混合物体系(PIR-ALD、PIR-CAR、PIR-MET)对***的毒性均逐渐增强,即具有时间和浓度依赖毒性,而PIR-BAY混合体系在暴露时间内无明显毒性;依据拓展等效线图法,在暴露时间96 h时,4组二元混合体系(PIR-ALD、PIR-BAY、PIR-CAR、PIR-MET)的5条混合射线(R1、R2、R3、R4、R5)在EC_(10)、EC_(20)、EC_(30)、EC_(40)、EC_(50)效应水平下,呈现毒性相互作用,即拮抗作用或协同作用。