1. 研究目的与意义（文献综述）

一．目的及意义

四环素类抗生素( tetracycline antibiotics，tcs)是一类广谱抗生素，包括金霉素、四 环 素 、土 霉 素、多 西 环 素及美他环素等，其结构均包含氢化四并苯环母核。它通过通过阻碍氨酰t-rna与核糖体结合位点的结合来抑制菌体蛋白合成，从而达到抑菌作用^[1]。四环素类抗生素具有有效的抗菌性，因此在世界范围得到广泛应用。先前的报道显示四环素类抗生素是全球第二大生产和使用的抗生素。我国是抗生素的生产和使用大国，每年约生产 21 万吨抗生素，其中 42%被用于医疗，48%被用于畜牧业^[2]，应光国等人^[3]报道2013年四环素在中国的使用量达到1.2万吨。

畜禽养殖业以及医院、药厂排污是向环境中释放四环素类抗生素的主要途径^[4]。四环素类抗生素在水体中不仅对靶目标产生抗菌作用，也会非特异性地影响其他非靶向生物^[5]。经人畜使用后，相当比例的四环素类抗生素不能被动物完全吸收利用，约有 30%~90%的兽用抗生素以原药或者代谢产物的形式随着畜禽粪便排泄出来^[6]，并通过雨水的冲刷水循环进入到地表水、地下水、湖泊、沉积物等环境中。研究表现，在土壤、地表水甚至地下水中都曾检测出残留的四环素类抗生素^[7]。

抗生素在环境中的降解过程主要包括生物降解和非生物降解。四环素可通过多种途径降解，如光降解、氧化降解、电解等^[8]。这些降解途径存在降解效率低或者产生对环境有害的副产物等问题。环境中四环素的生物降解是其在自然界中代谢转化的重要途径。生物降解包括植物降解、细菌降解、藻类降解等^[9]。微生物降解四环素类抗生素，除了保留微生物降解的传统优势，特别是同光降解及短时间臭氧处理相比较，不会形成毒性更高的代谢产物。环境中四环素类抗生素的残留产生的生态风险和潜在毒性的问题受到了广泛的关注。食物中四环素类抗生素的残留也将会导致人体毒性反应、过敏反应，甚至会导致耐药细菌的产生^{[10, 11]}。

2. 研究的基本内容与方案

一．基本内容

（1）查阅四环素在环境中的污染情况，以及国内外对四环素降解的研究现状与进展，确定用生物法降解四环素，并选择合适的微藻；

（2）选取铜绿微囊藻、凯式小球藻为实验藻种，研究藻类生长及其降解四环素的效果；

3. 研究计划与安排

（1）3月10日前，阅读相关参考资料，完成开题报告；

（2）4月1日前，完成初步实验思路，并完成中期汇报；

（3）5月15日前，完成论文的撰写及勘误；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] schnappinger d, hillen w. tetracyclines: antibiotic action, uptake, and resistance mechanisms [j]. archives of microbiology, 1996, 165(6): 359-69.