布洛芬和红霉素对多刺裸腹溞心率的影响

胡治极　潘玲　席贻龙

摘 要 探究了不同浓度（0.1、1.0、10.0、1.0×102、1.0×103、1.0×104和1.0×105 μg/L）的布洛芬和红霉素作用不同时间（2 min、5 min和8 min）后多刺裸腹溞心率的变化。结果表明，2 min后，0.1～1.0×102 μg/L的布洛芬和0.1 ～1.0×104 μg/L的红霉素均使多刺裸腹溞的心率显著提高；5 min后，0.1、1.0×102 μg/L的布洛芬使多刺裸腹溞的心率显著降低，而1.0×102 μg/L的红霉素使多刺裸腹溞的心率显著提高；8 min后，0.1、1.0和1.0×102 μg/L的布洛芬、1.0×102 μg/L的红霉素均使多刺裸腹溞的心率显著降低。

关键词 多刺裸腹溞 布洛芬 红霉素 心率

中图分类号 Q-331 文献标志码 B

为了让青少年学生了解酗酒对人体健康的危害，上海版、人教版、苏教版和北京师范大学出版社出版的初中生物学教材中均安排了“酒精对水蚤心率的影响”实验，该实验是初中重要的探究性实验。完成该实验后，笔者对类似的生物学实验产生了浓厚的兴趣，在已有的实验技能基础上，开展了“布洛芬和红霉素对多刺裸腹溞心率的影响”这一自主探究实验。

布洛芬是苯丙酸类非甾体类抗炎药物的典型代表，以抗炎、解热和镇痛效果确切，不良反应小，安全有效的退热效果等优点被广泛应用。大量生产和广泛使用的布洛芬在为人类减轻病痛的同时，也带来诸多环境污染。环境中的布洛芬主要来自制药企业排放的废水及人体排泄物。大量聚集的布洛芬进入地表水、地下水及土壤-植物系统可形成二次污染，也可能进入人体，直接危及人类健康。

红霉素为大环内酯类抗生素，是经常使用且环境检出率较高的抗生素之一，具有广谱的抗菌作用，属人畜共用药物，因此在临床、养殖业和农业中得到广泛使用。在污水处理厂的出入水、地表水和地下水中均发现红霉素等抗生素的存在。因此，加强水环境中红霉素等抗生素类药物的污染监测与评价实属当务之急。本实验探究了不同浓度的布洛芬和红霉素对多刺裸腹溞心率的影响。

1 材料与方法

1.1 实验材料

受试生物多刺裸腹溞由安徽高校生物环境与生态安全省级重点实验室常年保种培养。实验室内以曝气72 h后的自来水为培养液；以由HB-4培养基培养的、处于指数增长期的斜生栅藻为饵料，离心浓缩后经显微计数使用。实验前，将多刺裸腹溞置于（25±1） ℃、自然光照的恒温培养箱内进行1周时间的预培养。期间，每天投喂密度为1.0×106个/mL的斜生栅藻并更换多刺裸腹溞培养液一次，同时通过去除一部分个体使种群始终处于指数增长期。实验时，选择龄长在24～30 h的多刺裸腹溞幼体作为受试生物。

实验所用布洛芬和红霉素（纯度均≥98%）均购于Sigma-Solarbio公司。实验前，用丙酮（分析纯）作为溶剂分别将其配制成100.0 g/L的母液。实验时，用曝气自来水将其配制成所需浓度的测试液。

1.2 心率实验

将布洛芬和红霉素均设置7个浓度梯度，依次为0.1、1.0、10.0、1.0×102、1.0×103、1.0×104和1.0×105μg/L，另设空白对照组和助溶剂（质量分数为0.1%的丙酮）对照组各1个；每组8个重复，每个重复记录3次心率（2 min、5 min和8 min后）。实验时，用吸管吸取1只多刺裸腹溞放在载玻片中央，用微吸管尽可能吸去清水，之后快速滴加一滴相应浓度的测试液。2 min后，在显微镜下观察并记录多刺裸腹溞心脏在1 min内跳动的次数；之后，每隔3 min记录一次，第三次记录完成即将多刺裸腹溞丢弃。

1.3 数据统计与分析

采用SPSS16.0软件对刺裸腹溞的心率参数进行统计分析，对各参数进行正态分布检验，对符合正态分布的数据进行单因素、双因素方差分析和LSD多重比较，以揭示药物浓度、作用时间以及两者之间的交互作用对多刺裸腹溞心率影响的显著性。

2 实验结果与分析

与空白对照组相比，0.1%的丙酮对多刺裸腹溞心率无显著性影响（P>0.05）（表1）。

2.1 布洛芬对多刺裸腹溞心率的影响

单因素方差分析显示，布洛芬浓度对多刺裸腹溞心率有显著性影响（P<0.05）。与空白对照组相比，2 min时，0.1～1.0×102 μg/L的布洛芬使多刺裸腹溞的心率显著提高；5 min时，0.1和1.0×102 μg/L的布洛芬均使多刺裸腹溞的心率显著降低；8 min时，0.1、1.0和1.0×102 μg/L的布洛芬均使多刺裸腹溞的心率显著降低（表1）。除1.0×105 μg/L外，同一浓度下，布洛芬暴露2 min后对多刺裸腹溞心率的影响显著大于暴露5 min和8 min后的影响，而后两个暴露时间之间无显著性差异（表1）。

2.2 红霉素对多刺裸腹溞心率的影响

单因素方差分析显示，红霉素浓度对多刺裸腹溞心率有显著性影响（P<0.05）。与空白对照组相比，2 min后，除1.0×105 μg/L外，各浓度的红霉素均显著提高了多刺裸腹溞的心率；5 min后，1.0×102 μg/L的红霉素显著提高了多刺裸腹溞的心率；8 min后，1.0×105 μg/L的红霉素显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，同一浓度下，布洛芬暴露2 min后对多刺裸腹溞心率的影响显著大于暴露5 min和8 min后的影响，而后两个暴露时间之间无显著的差异（表2）。

双因素方差分析显示，药物浓度、暴露时间以及两者间的交互作用对多刺裸腹溞的心率均有极显著性影响（P<0.01）（表3）。

3 讨论

已有报道显示，900.0 μg/L布洛芬明显延长了 F3和F4代大型溞的第一次产卵时间，并显著降低了 F3、F4和F5代第一胎产卵数。1.0×105 μg/L的红霉素显著降低了大型溞的存活、生殖和生长。本研究中，暴露2 min后，一定浓度的布洛芬显著提高了多刺裸腹溞的心率，呈现出明显的毒物刺激效应；随着暴露时间的延长，一定浓度的布洛芬显著降低了多刺裸腹溞的心率，呈现出显著的抑制作用。与布洛芬对多刺裸腹溞心率的影响不尽相同，暴露2和5 min后，一定浓度的红霉素均显著加快了多刺裸腹溞的心率，呈现出明显的毒物刺激效应；而暴露8 min后，1.0×105 μg/L的红霉素显著降低了多刺裸腹溞的心率，呈现出显著的抑制作用。

初中生物学教材中，“酒精对水蚤心率的影响”实验的目的之一是让学生通过观察不同浓度的酒精对水蚤心率的影响，了解科学研究的一般方法，学会设置对照实验。本实验中，因为两种药物不溶于水，需要丙酮作为助溶剂；而丙酮可能会对多刺裸腹溞的心率产生影响。因此，在类似的实验中，不仅需要设置空白对照组，还应该设置助溶剂对照组。

本实验仅仅探究了布洛芬和红霉素对多刺裸腹溞心率的影响，其他抗生素等药物对多刺裸腹溞心率的影响仍值得去探究。

参考文献：

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