肠道微生物是存在于宿主胃肠道中微生物的总称,与宿主生物的健康息息相关,对环境污染物表现出极高的敏感性。目前,针对环境污染物、肠道微生物和宿主健康互作关系的研究少之又少。鉴于此,本课题以生态毒理学研究中典型浮游动物大型溞为受试宿主生物,以优先污染物名单中的砷（三价和五价）为代表污染物,结合微生物组学、代谢组学实验手段,探究了无机砷暴露对大型溞代谢及其肠道微生物的影响。所得到的具体结果如下:一方面,基于16S r DNA测序技术检测不同砷处理组中大型溞肠道微生物组成的特征,具体包括两种无机砷急性和慢性暴露下大型溞肠道微生物的Alpha多样性、Beta多样性、物种组成和PICRUSt功能预测等。本论文通过分析不同处理组间的特征差异以探究无机砷对大型溞肠道微生物的影响。实验结果表明大型溞肠道微生物以变形菌门和拟杆菌门为优势菌群,而无机砷暴露调整了大型溞肠道微生物组的结构,改变了其多样性水平。其中,急性暴露条件下两种价态的砷均能使变形菌门丰度上升而拟杆菌门丰度下降,同时以Chao指数为代表的Alpha多样性指数上升,而PCo A分析结果显示两种价态的砷之间以及砷暴露与对照组之间肠道微生物组成均呈现显著差异。与急性毒性砷暴露相比,虽然在慢性暴露条件下两种价态的砷均能使变形菌门丰度上升而拟杆菌门丰度下降,但iAsⅢ的长期暴露使肠道微生物多样性降低,而iAsⅤ处理组的多样性则与对照组相近。与此同时,PCo A分析结果显示iAsⅢ长期暴露条件下的肠道微生物组成与对照组区别不明显,而iAsⅤ暴露后的肠道微生物组成却显著改变。另一方面,本研究建立了一套非靶向代谢组学筛选差异代谢物的方法。基于此技术探究了无机砷对大型溞全身、肠道和肠道外其余部位代谢的影响。PCA和OPLS-DA分析结果表明,两种无机砷慢性暴露后均影响了大型溞体内的代谢过程。具体而言,无机砷暴露后,影响大型溞体内的氨基酸代谢、氨酰基t RNA的生物合成等基础物质代谢。iAsⅢ主要导致抗氧化代谢功能的异常,引起焦谷氨酸和核黄素显著上调,谷胱甘肽和β-烟酰胺单核苷酸显著下调,并造成谷胱甘肽代谢、核黄素代谢以及烟酸酯和烟酰胺代谢失调;而iAsⅤ则更易影响嘌呤代谢过程,通过2’-脱氧鸟苷显著下调而引起嘌呤代谢紊乱。本论文为揭示无机砷对大型溞代谢及肠道微生物的影响,发展完善生态毒理学中肠道微生物的研究方法学起到重要作用。