胡治極　潘玲　席貽龍

摘 要 探究了不同濃度（0.1、1.0、10.0、1.0×102、1.0×103、1.0×104和1.0×105 μg/L）的布洛芬和紅霉素作用不同時(shí)間（2 min、5 min和8 min）后多刺裸腹溞心率的變化。結(jié)果表明，2 min后，0.1～1.0×102 μg/L的布洛芬和0.1 ～1.0×104 μg/L的紅霉素均使多刺裸腹溞的心率顯著提高；5 min后，0.1、1.0×102 μg/L的布洛芬使多刺裸腹溞的心率顯著降低，而1.0×102 μg/L的紅霉素使多刺裸腹溞的心率顯著提高；8 min后，0.1、1.0和1.0×102 μg/L的布洛芬、1.0×102 μg/L的紅霉素均使多刺裸腹溞的心率顯著降低。

關(guān)鍵詞 多刺裸腹溞 布洛芬 紅霉素 心率

中圖分類號(hào) Q-331 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

為了讓青少年學(xué)生了解酗酒對(duì)人體健康的危害，上海版、人教版、蘇教版和北京師范大學(xué)出版社出版的初中生物學(xué)教材中均安排了“酒精對(duì)水蚤心率的影響”實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)是初中重要的探究性實(shí)驗(yàn)。完成該實(shí)驗(yàn)后，筆者對(duì)類似的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了濃厚的興趣，在已有的實(shí)驗(yàn)技能基礎(chǔ)上，開(kāi)展了“布洛芬和紅霉素對(duì)多刺裸腹溞心率的影響”這一自主探究實(shí)驗(yàn)。

布洛芬是苯丙酸類非甾體類抗炎藥物的典型代表，以抗炎、解熱和鎮(zhèn)痛效果確切，不良反應(yīng)小，安全有效的退熱效果等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。大量生產(chǎn)和廣泛使用的布洛芬在為人類減輕病痛的同時(shí)，也帶來(lái)諸多環(huán)境污染。環(huán)境中的布洛芬主要來(lái)自制藥企業(yè)排放的廢水及人體排泄物。大量聚集的布洛芬進(jìn)入地表水、地下水及土壤-植物系統(tǒng)可形成二次污染，也可能進(jìn)入人體，直接危及人類健康。

紅霉素為大環(huán)內(nèi)酯類抗生素，是經(jīng)常使用且環(huán)境檢出率較高的抗生素之一，具有廣譜的抗菌作用，屬人畜共用藥物，因此在臨床、養(yǎng)殖業(yè)和農(nóng)業(yè)中得到廣泛使用。在污水處理廠的出入水、地表水和地下水中均發(fā)現(xiàn)紅霉素等抗生素的存在。因此，加強(qiáng)水環(huán)境中紅霉素等抗生素類藥物的污染監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)實(shí)屬當(dāng)務(wù)之急。本實(shí)驗(yàn)探究了不同濃度的布洛芬和紅霉素對(duì)多刺裸腹溞心率的影響。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

受試生物多刺裸腹溞由安徽高校生物環(huán)境與生態(tài)安全省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室常年保種培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)以曝氣72 h后的自來(lái)水為培養(yǎng)液；以由HB-4培養(yǎng)基培養(yǎng)的、處于指數(shù)增長(zhǎng)期的斜生柵藻為餌料，離心濃縮后經(jīng)顯微計(jì)數(shù)使用。實(shí)驗(yàn)前，將多刺裸腹溞置于（25±1） ℃、自然光照的恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行1周時(shí)間的預(yù)培養(yǎng)。期間，每天投喂密度為1.0×106個(gè)/mL的斜生柵藻并更換多刺裸腹溞培養(yǎng)液一次，同時(shí)通過(guò)去除一部分個(gè)體使種群始終處于指數(shù)增長(zhǎng)期。實(shí)驗(yàn)時(shí)，選擇齡長(zhǎng)在24～30 h的多刺裸腹溞幼體作為受試生物。

實(shí)驗(yàn)所用布洛芬和紅霉素（純度均≥98%）均購(gòu)于Sigma-Solarbio公司。實(shí)驗(yàn)前，用丙酮（分析純）作為溶劑分別將其配制成100.0 g/L的母液。實(shí)驗(yàn)時(shí)，用曝氣自來(lái)水將其配制成所需濃度的測(cè)試液。

1.2 心率實(shí)驗(yàn)

將布洛芬和紅霉素均設(shè)置7個(gè)濃度梯度，依次為0.1、1.0、10.0、1.0×102、1.0×103、1.0×104和1.0×105μg/L，另設(shè)空白對(duì)照組和助溶劑（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的丙酮）對(duì)照組各1個(gè)；每組8個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)記錄3次心率（2 min、5 min和8 min后）。實(shí)驗(yàn)時(shí)，用吸管吸取1只多刺裸腹溞放在載玻片中央，用微吸管盡可能吸去清水，之后快速滴加一滴相應(yīng)濃度的測(cè)試液。2 min后，在顯微鏡下觀察并記錄多刺裸腹溞心臟在1 min內(nèi)跳動(dòng)的次數(shù)；之后，每隔3 min記錄一次，第三次記錄完成即將多刺裸腹溞丟棄。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用SPSS16.0軟件對(duì)刺裸腹溞的心率參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)各參數(shù)進(jìn)行正態(tài)分布檢驗(yàn)，對(duì)符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素、雙因素方差分析和LSD多重比較，以揭示藥物濃度、作用時(shí)間以及兩者之間的交互作用對(duì)多刺裸腹溞心率影響的顯著性。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

與空白對(duì)照組相比，0.1%的丙酮對(duì)多刺裸腹溞心率無(wú)顯著性影響（P>0.05）（表1）。

2.1 布洛芬對(duì)多刺裸腹溞心率的影響

單因素方差分析顯示，布洛芬濃度對(duì)多刺裸腹溞心率有顯著性影響（P<0.05）。與空白對(duì)照組相比，2 min時(shí)，0.1～1.0×102 μg/L的布洛芬使多刺裸腹溞的心率顯著提高；5 min時(shí)，0.1和1.0×102 μg/L的布洛芬均使多刺裸腹溞的心率顯著降低；8 min時(shí)，0.1、1.0和1.0×102 μg/L的布洛芬均使多刺裸腹溞的心率顯著降低（表1）。除1.0×105 μg/L外，同一濃度下，布洛芬暴露2 min后對(duì)多刺裸腹溞心率的影響顯著大于暴露5 min和8 min后的影響，而后兩個(gè)暴露時(shí)間之間無(wú)顯著性差異（表1）。

2.2 紅霉素對(duì)多刺裸腹溞心率的影響

單因素方差分析顯示，紅霉素濃度對(duì)多刺裸腹溞心率有顯著性影響（P<0.05）。與空白對(duì)照組相比，2 min后，除1.0×105 μg/L外，各濃度的紅霉素均顯著提高了多刺裸腹溞的心率；5 min后，1.0×102 μg/L的紅霉素顯著提高了多刺裸腹溞的心率；8 min后，1.0×105 μg/L的紅霉素顯著降低了多刺裸腹溞的心率（表2）。除1.0 μg/L和1.0×102 μg/L外，同一濃度下，布洛芬暴露2 min后對(duì)多刺裸腹溞心率的影響顯著大于暴露5 min和8 min后的影響，而后兩個(gè)暴露時(shí)間之間無(wú)顯著的差異（表2）。

雙因素方差分析顯示，藥物濃度、暴露時(shí)間以及兩者間的交互作用對(duì)多刺裸腹溞的心率均有極顯著性影響（P<0.01）（表3）。

3 討論

已有報(bào)道顯示，900.0 μg/L布洛芬明顯延長(zhǎng)了 F3和F4代大型溞的第一次產(chǎn)卵時(shí)間，并顯著降低了 F3、F4和F5代第一胎產(chǎn)卵數(shù)。1.0×105 μg/L的紅霉素顯著降低了大型溞的存活、生殖和生長(zhǎng)。本研究中，暴露2 min后，一定濃度的布洛芬顯著提高了多刺裸腹溞的心率，呈現(xiàn)出明顯的毒物刺激效應(yīng)；隨著暴露時(shí)間的延長(zhǎng)，一定濃度的布洛芬顯著降低了多刺裸腹溞的心率，呈現(xiàn)出顯著的抑制作用。與布洛芬對(duì)多刺裸腹溞心率的影響不盡相同，暴露2和5 min后，一定濃度的紅霉素均顯著加快了多刺裸腹溞的心率，呈現(xiàn)出明顯的毒物刺激效應(yīng)；而暴露8 min后，1.0×105 μg/L的紅霉素顯著降低了多刺裸腹溞的心率，呈現(xiàn)出顯著的抑制作用。

初中生物學(xué)教材中，“酒精對(duì)水蚤心率的影響”實(shí)驗(yàn)的目的之一是讓學(xué)生通過(guò)觀察不同濃度的酒精對(duì)水蚤心率的影響，了解科學(xué)研究的一般方法，學(xué)會(huì)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)中，因?yàn)閮煞N藥物不溶于水，需要丙酮作為助溶劑；而丙酮可能會(huì)對(duì)多刺裸腹溞的心率產(chǎn)生影響。因此，在類似的實(shí)驗(yàn)中，不僅需要設(shè)置空白對(duì)照組，還應(yīng)該設(shè)置助溶劑對(duì)照組。

本實(shí)驗(yàn)僅僅探究了布洛芬和紅霉素對(duì)多刺裸腹溞心率的影響，其他抗生素等藥物對(duì)多刺裸腹溞心率的影響仍值得去探究。

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