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氟喹诺酮类合成药物的生物地球化学行为及生态环境效应

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人工合成药物氟喹诺酮类(FQs)是全球使用量第三大的抗生素,在抗菌类药物中发挥着极其重要的作用,然而其过量使用和排放会导致生态环境的变化,严重威胁着人类健康和全球可持续发展.系统研究FQs的生物地球化学行为及其生态环境效应对科学使用和管理此类药物具有重要意义.在人类和动物给药后,仅有小部分FQs在生物体内发生代谢,主要代谢过程包括哌嗪环的甲酰化、乙酰化、氧化和裂解以及芳香核心环的脱氟、脱羧等,约70％的原药和少量的代谢产物通过排泄迁移到环境中.进入环境后,FQs及代谢产物主要存在于水体、土壤和沉积物等环境介质中,发生吸附、光解和生物降解等迁移转化过程.吸附使得FQs从一种介质转移到另一种介质;光解主要影响FQs的C7-胺取代基,而其核心结构仍保持完整;生物降解主要指在微生物和微藻作用下的降解,涉及哌嗪基的乙酰化、甲酰化等修饰和环的部分或完全裂解,核心结构的脱羧、脱氟和共轭物的形成等过程.FQs的迁移转化过程并不能使其从环境中彻底消除,反而成为"伪持久性"污染物,严重影响藻类、甲壳类和鱼类等的行为、生长和繁殖,导致生物地球化学循环改变和水生环境的破坏,加速微生物耐药性的增加和抗性基因的产生.因此,未来应在FQs的海洋环境行为及其生态环境影响、FQs微生物耐药性与抗性基因的风险评估及FQs在微型生物作用下的降解机制与效应等方面进行更深入的研究.
Biogeochemical behavior and ecological environmental effects of fluoroquinolones

温丽联、宋金明、李学刚、马骏、戴佳佳、袁华茂、段丽琴、王启栋

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中国科学院海洋研究所,中国科学院海洋生态与环境科学重点实验室,山东青岛266071

中国科学院大学,北京100049

青岛海洋科学与技术试点国家实验室,海洋生态与环境科学功能实验室,山东青岛266237

中国科学院海洋大科学研究中心,山东青岛266071

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氟喹诺酮类合成药物(FQs) 迁移转化 生态环境效应 生物转化 生物降解途径

中国科学院A类先导专项中国科学院特别研究助理项目

XDA23050501

2023

10.13287/j.1001-9332.202306.029

应用生态学报
中国生态学学会 中国科学院沈阳应用生态研究所

应用生态学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：2.114
ISSN：1001-9332
年,卷(期)：2023.34(6)
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