蛋白核小球藻对典型抗生素的去除作用
一.选题的背景、意义
抗生素（antibiotics）是由微生物（包括细菌、真菌、放线菌属）或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其它活性的一类次级代谢产物，能干扰其他生活细胞发育功能的化学物质。自青霉素被发现并应用于临床以来，现抗生素的种类已达几千种。抗生素长期被用于畜牧养殖业和人类医疗中，在促进畜牧业的发展和保障人类健康方面发挥了重大作用[1]。
但是，一方面由于抗生素生产技术存在缺陷，导致原料利用率低下，废水中的抗生素含量较高、色度高及悬浮物浓度高；另一方面，多数抗生素类药物在人和动物机体内不能被完全吸收，以原形或者活性代谢产物的形式通过粪便排出体外，对环境造成严重的污染[2]。目前，抗生素类环境污染及其生态毒理效应已成为我国乃至全球亟待解决的重大环境问题之一。
蛋白核小球藻 ( Chlorella pyrenoidsa) 属于绿藻门，色球藻目，小球藻属，是常用的标准实验藻种。其生长速率快、光合利用效率高和能迅速地对各种环境刺激作出反应的敏感性和能力，且对人类无毒无害，也不会对环境产生污染。
本实验的目的在于考察抗生素在蛋白核小球藻细胞内外的行为归趋，以及其结构和性质的变化情况，揭示小球藻能否降低抗生素的毒性，从而减小对环境的污染。
二.国内外研究的历史和现状
由于传统的物理、化学或两者相结合的修复法存在能耗大、操作性不强等不足，藻类修复作为一种生物修复法，其对污染水体的修复由于其生态存在广泛、吸附速率快、不产生二次污染等优点引起很多环境领域学者的关注[3]。已有研究表明利用蛋白核小球藻作为生物吸附剂能有效地去除废水中的金属离子和有机污染物，还可以利用其生长动力学和分子生物标记物来评估环境中的纳米材料毒性[4-7]。国外在利用藻类去除水中的重金属方面起步较早，有大量的研究着重于已灭活藻细胞吸附重金属的吸附机理、条件优化、及固定化技术等方面，另外还有活藻细胞对重金属的富集能力研究。藻类对有机污染物的去除包括生物吸附和生物降解两种途径。固定化技术可使生物吸附剂具有较理想的物理、化学和机械性能，增加藻细胞对重金属毒性的抗性，还能提高吸附速度[8]。国内在这方面虽然起步较晚，但现在对这方面的研究也越来越多。
目前，已有多种检测抗生素残留和污染的技术。其中酶联免疫吸附测定法主要用于抗生素污染初步筛查；毛细管电泳技术是一类以毛细管为分离通道、以高压直流电场为驱动力的新型液相分离技术，具有消耗样品量少、分析成本低等优点，但因重现性差使其应用较少；分光光度法可用于定性鉴别，它主要是利用有机化合物的吸收光谱特征来进行定性鉴别的，此外，它还可用于纯度检查；气相色谱-质谱技术由于需要衍生化等处理过程而受到限制；液相色谱技术是在抗生素检测中应用较普遍的技术，特别是液相色谱-质谱技术联用具有高灵敏度高、高选择性、低检测限等优点，应用最为广泛[9]。目前各国药典中均采用高效液相色谱法测定头孢他啶的含量。
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