抗生素是一种新兴的环境污染物,被持续排放到水环境中的抗生素最终会不可避免地汇入到海洋中,对海洋单细胞藻类产生影响。近年来国内外关于抗生素对淡水微藻毒性的研究很多,但关于环境浓度抗生素对海洋单细胞藻类影响的研究几乎没有。为了探讨环境浓度抗生素长期暴露时对海洋单细胞藻类生长及抗氧化系统的影响机制,本研究选择磺胺甲恶唑和诺氟沙星作为典型抗生素,以海洋小球藻(marine Chlorella sp.)和利马原甲藻(Prorocentrum lima)作为受试对象,设置了10 ng/L和100 ng/L两种浓度,4个单一暴露组及4个混合暴露组,共8个暴露组和一个对照组,对海洋小球藻进行了14天的暴露,对利马原甲藻进行了24天的暴露,通过分析抗生素暴露下两种藻的生长、抗氧化酶活性和抗氧化物含量的变化,探讨环境浓度抗生素对海洋单细胞藻生长的影响及对抗氧化系统的作用机制。结果表明:抗生素对两种藻生长的影响不同,小球藻对两种抗生素更敏感。环境浓度的磺胺甲恶唑与诺氟沙星对海洋小球藻的生长有显著的抑制作用,抑制率最高可达35.01%,而磺胺甲恶唑对利马原甲藻的生长具有显著促进作用,诺氟沙星对利马原甲藻的生长在统计学意义上无显著影响,但高浓度暴露组在最后一天对利马原甲藻的生长促进率较高,这表明高环境浓度(100 ng/L)的诺氟沙星对利马原甲藻的生长很可能也有一定的促进作用。低环境浓度(10 ng/L)的磺胺甲恶唑与诺氟沙星分别单一暴露及联合暴露时对两种海洋单细胞藻的生长均无显著影响。此外不同抗生素对海洋单细胞藻的生长毒性有所不同,诺氟沙星对海洋小球藻生长的影响更大,两种抗生素的混合暴露对海洋小球藻的生长表现为一定的协同作用,磺胺甲恶唑对利马原甲藻影响更大,两种抗生素的联合作用不显著。环境浓度磺胺甲恶唑与诺氟沙星长期暴露会对海洋小球藻和利马原甲藻的抗氧化系统产生不同影响,对海洋小球藻主要表现为超氧化物歧化酶(SOD)活性增加、过氧化氢酶(CAT)与过氧化物酶活性(POD)活性下降、还原型谷胱甘肽(GSH)含量上升,对利马原甲藻主要表现为SOD活性有一定增加(并不显著)、CAT与POD活性上升。磺胺甲恶唑与诺氟沙星对海洋小球藻带来的氧化压力更大,是由于利马原甲藻的细胞壁更厚,抵御污染物胁迫的能力更强。磺胺甲恶唑与诺氟沙星对两种藻生长影响的不同主要与抗氧化酶活性变化的一致性有关,CAT与POD活性和SOD活性变化的不平衡导致海洋小球藻无法及时清除SOD产生的过氧化氢,从而抑制小球藻的生长,CAT与POD活性和SOD活性变化的一致增加使利马原甲藻的生长没有受到抑制,反而受到促进。磺胺甲恶唑与诺氟沙星联合暴露对两种藻的抗氧化系统的影响表现为一定的协同作用。两种抗生素高浓度(100 ng/L)混合时对小球藻SOD活性的促进、CAT和POD活性的抑制协同作用最强,而高浓度(100 ng/L)混合对利马原甲藻CAT及POD活性促进的协同作用并未显著高于10 ng/L SMX与100 ng/L NFX的混合暴露,因为高浓度混合暴露会带来更强的氧化压力,氧化压力增加到一定程度时,CAT与POD活性会开始下降。以上研究结果表明绿藻和甲藻对环境浓度抗生素的敏感性不同,海洋环境中抗生素的长期存在可能会导致海洋环境中藻类的种间作用受到影响,进而影响甲藻赤潮爆发。