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为探究环丙沙星（CIP）对土壤生物的长期影响，研究人员以隐秘线蚓（Enchytraeus crypticus）为对象开展多代和跨代测试。结果发现 CIP 对第一代隐秘线蚓繁殖有负面影响，生物可能产生耐受性。该研究为评估 CIP 土壤生态风险提供依据。
在当今世界，人口增长态势迅猛，预计到 2057 年将达到 100 亿。这一增长给自然资源带来了巨大压力，其中肉类消费和生产的增加尤为显著。为保障动物健康、促进其生长，抗生素在养殖业中的使用愈发频繁。然而，抗生素在人和动物体内仅有部分被代谢，大量未代谢的抗生素随着粪便、污泥等进入环境，在土壤中不断累积。
环丙沙星（Ciprofloxacin，CIP）作为氟喹诺酮类抗生素中的重要一员，在全球抗生素消费中位居前列，其在农业土壤和有机肥料中的浓度分别可达 1371 μg/kg?1和 101,430 μg/kg?1 。因其在土壤中具有高吸附性和低迁移性，对土壤生态系统的潜在影响引发广泛关注。此前，虽有研究探讨 CIP 对蚯蚓（如 Eisenia fetida）的影响，但大多聚焦于短期暴露，对于其长期作用，特别是多代和跨代影响的研究却极为匮乏。
土壤中的隐秘线蚓（Enchytraeus crypticus）属于环节动物门，在土壤生态系统中扮演着关键角色，它们积极参与有机物分解，对维持土壤质量和促进作物生长意义重大，并且因其对化学物质敏感，常被用作生态毒理学测试的生物指标。基于此，来自巴西坎皮纳斯大学技术学院土壤生态毒理学实验室（Soil Ecotoxicology Laboratory at the Faculty of Technology of the University of Campinas，UNICAMP）的研究人员，开展了一项旨在评估 CIP 对隐秘线蚓繁殖长期影响的研究。该研究成果发表在《Applied Soil Ecology》上，为深入了解 CIP 对土壤生物的作用机制提供了关键线索，有助于更精准地评估其对土壤生态系统的风险。
研究人员采用了一系列关键技术方法。首先，精心培养隐秘线蚓，将其饲养在琼脂培养基上，在温度（20 ± 2 °C）和光照周期（16 h/8 h - 光 / 暗）严格控制的环境下，每周投喂两次燕麦粉和蒸馏水。其次，获取砂质黏土土壤并进行加标处理，设置不同浓度梯度的 CIP 实验组。随后，依据 OECD 220 指南（2016）开展三代多代测试和一代跨代测试，对各代隐秘线蚓繁殖数据进行统计分析，以此判断 CIP 的影响。
多代效应研究
对三代隐秘线蚓繁殖数据进行分析，结果显示所有代次的数据均呈正态分布（Shapiro-Wilk；p > 0.05）。在 F1 代，通过方差分析（ANOVA，F (6, 30) = 10.31 ，p < 0.0001）和 Dunnett 事后检验发现，对照组与所有测试浓度组之间存在显著差异，这表明 CIP 暴露对 F1 代隐秘线蚓的繁殖存在潜在负面影响。高黏土含量（近 40%）或许在其中起到了推动作用，由于 CIP 在黏土土壤中的吸附性较强，而隐秘线蚓主要通过摄食接触污染物，高黏土含量可能提升了抗生素的生物可利用性，进而干扰其繁殖行为。在 F2 代，方差分析（F (6, 28) = 4.74；p < 0.0019）和 Dunnett 事后检验表明，对照组与 10 mg/kg?1浓度组存在差异，并且 10.0 mg/kg?1浓度组与 0.1、1.0 和 5000.0 mg/kg?1浓度组也存在差异。然而，到了 F3 代，各浓度组之间未观察到统计学差异。所有测试均符合 OECD 220 指南设定的验证标准。这一系列结果表明，随着代数增加，隐秘线蚓对 CIP 的反应有所变化，暗示其可能逐渐对 CIP 产生耐受性。
跨代效应研究
在跨代测试中，对照组与各测试浓度组之间，以及各浓度组相互之间均未发现统计学差异。这一结果表明，经过一代的 “洗脱”，CIP 对隐秘线蚓繁殖的影响似乎不再显著，进一步支持了生物可能对 CIP 产生适应性的观点。
综合研究结果和讨论部分，该研究意义重大。一方面，首次证实 CIP 对隐秘线蚓第一代繁殖存在负面影响，这可能与氧化应激、DNA 损伤以及土壤黏土含量相关，为评估 CIP 对土壤生物的短期毒性提供了有力证据。另一方面，研究发现隐秘线蚓在多代暴露过程中可能对 CIP 产生耐受性，且长期暴露下高黏土含量的影响可能超过 CIP 本身的影响，这为深入理解土壤生物与污染物之间的相互作用提供了新视角。然而，鉴于 CIP 在土壤中的高持久性和低迁移性，即使隐秘线蚓产生耐受性，它仍可能对其他生物造成影响，并促进抗生素抗性基因（ARGs）的传播。因此，该研究强烈建议后续开展更多针对不同生物、采用分子生物学方法且在不同土壤类型中的长期研究，以全面评估 CIP 对土壤生态系统的影响，为制定科学合理的土壤污染防治策略提供更坚实的理论基础。
