
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 623 |
تعداد مقالات | 6,501 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,621,974 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,211,584 |
تاثیر دو نوع آنتی بیوتیک دارویی بر برخی ویژگی های زیستی دو خاک رسی و لوم شنی | ||
مجله مدیریت خاک و تولید پایدار | ||
مقاله 6، دوره 7، شماره 4، اسفند 1396، صفحه 99-113 اصل مقاله (2.04 M) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/ejsms.2018.12561.1710 | ||
نویسندگان | ||
نسرین قربان زاده* 1؛ عباس شعبانی روفچائی2؛ حسین پندی3 | ||
1رشت- دانشگاه گیلان- دانشکده کشاورزی- گروه علوم خاک. | ||
2دانشجوی کارشناسی ارشد | ||
3دانشجوی ارشد | ||
چکیده | ||
سابقه و هدف: امروزه کاربرد بیرویه و نادرست آنتیبیوتیکهای دارویی به یک مشکل اساسی در رابطه با آلودگی و تخریب زیستبومهای مختلف تبدیل شده است. خاک از جمله زیستبومهایی میباشد که به دلیل دریافت کودهای جانوریِ دارای مقادیر زیاد آنتیبیوتیک، به شدت تحت تاثیر این مواد قرار میگیرد. با توجه به اینکه فعالیتهای میکروبی خاک با سلامت و کیفیت خاک رابطه مستقیم دارند، لذا در این مطالعه تاثیر دو آنتیبیوتیک دارویی جنتامایسین و تریمتوپریم بر فعالیت جامعه میکروبی دو خاک رسی و لوم شنی مورد بررسی قرار گرفت. مواد و روش: دو نمونه خاک با بافت مختلف که در طول 10 سال اخیر هیچ نوع کود دامی دریافت نکرده بودند انتخاب شدند و از عمق 25-0 سانتیمتری نمونهبرداری انجام گرفت. غلظتهای متفاوت از آنتیبیوتیکهای جنتامایسین و تریمتوپریم (1/0، 1، 10 و 100 میلیگرم بر کیلوگرم) از محلولهای مادر با غلظت 1000 میلیگرم بر لیتر تهیه و به نمونههای خاک اضافه شدند. در فواصل زمانی 0، 2، 8، 15 و 30 روز مقدار تنفس پایه و برانگیخته با سوبسترا و کاهش آهن فریک در نمونههای خاک اندازهگیری شد. آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با آرایش فاکتوریل و سه تکرار انجام گرفت. سطح صفر آنتیبیوتیک نیز به عنوان تیمار شاهد لحاظ شد. یافتهها: در خاک رسی، فعالیتهای تنفسی در تیمارهای دریافت کننده جنتامایسین اختلاف کاهشی معنیداری را با تیمار شاهد پس از گذشت 2 روز نشان دادند. پس از گذشت 8 روز در مقایسه با روز 2 ام فعالیتهای تنفسی خاک کاهش بیشتری نشان دادند. مقدار تنفس پایه در روز 8 ام در سطوح 1/0، 1، 10 و 100 میلیگرم بر کیلوگرم جنتامایسین به ترتیب 52، 66، 68 و 84 درصد نسبت به تیمار شاهد کاهش نشان داد. تنفس برانگیخته با سوبسترا در زمانهای مختلف انکوباسیون روندی مشابه تنفس پایه را نشان داد. مقدار تنفس پایه در خاک لوم شنی در حضور جنتامایسین پس از گذشت 2 روز نسبت به سایر زمانها کمترین مقدار بود و پس از گذشت 8 روز دوباره افزایش نشان داد. در خاک رسی مقدار تنفس پایه در روز ۸ ام آزمایش در تیمارهای دریافت کننده سطوح 1/0، 1، 10 و 100 میلیگرم بر کیلوگرم تریمتوپریم نسبت به تیمار شاهد به ترتیب 51، 55، 59 و 89 درصد کاهش داشت. در خاک لوم شنی تنفس پایه و برانگیخته با سوبسترا در حضور تریمتوپریم پس از گذشت 2 روز کمترین مقدار را نشان دادند و در تمامی تیمارها اختلاف معنیداری با تیمار شاهد مشاهده شد. در خاک رسی در سطوح مختلف هر دو آنتیبیوتیک، سهم آهن فرو از تیمار شاهد در روز 2 ام بیشتر از روز 8 ام بود. در خاک شنی بیشترین تاثیر منفی دو آنتیبیوتیک بر سهم آهن فرو در روز 2 ام مشاهده شد. به طو کلی، باکتریهای کاهنده آهن فریک در خاکهای دریافت کننده تریمتوپریم کمتر تحت تاثیر اثر منفی قرار گرفتند که به دلیل تفاوت در عملکرد این دو آنتیبیوتیک میباشد. نتیجهگیری: اثر آنتیبیوتیکها بر فعالیتهای زیستی خاک به طول زمانی که خاک در معرض آنتیبیوتیک قرار گرفته و همچنین عملکرد آنتیبیوتیک مصرفی و ویژگیهای خاک بستگی دارد. فعالیتهای میکروبی خاک حتی از سطوح غلظتی پایین آنتیبیوتیکها نیز تاثیر منفی میپذیرند. لذا به منظور کاهش خطر آلودگی محیطی، بایستی جوانب احتیاط در رابطه با استفاده از آنتیبیوتیکها در انسان و دام رعایت شود. | ||
کلیدواژهها | ||
جنتامایسین؛ تریمتوپریم؛ تنفس میکروبی؛ کاهش آهن فریک | ||
مراجع | ||
1.Agarwal, S., Agarwal, A., and Apple, D.J. 2002. Textbook of Ophthalmology. Lippincott Williams and Wilkins. The University of Michigan. 1: 2098. 2.Anderson, J.P.E. 1982. Soil respiration. P 831-871, In: A.L. Page, R.H. Miller and D.R. Keeney (Eds.), Methods of Soil Analysis, Part 2. Chemical and microbiological properties. Agronomy Monograph. 3.Anderson, T.H., and Domsch, K.H. 1990. Application of eco-physiological quotient (qCO2 and Dq) on microbial biomasses from soils of different cropping histories. Soil Biol. Biochem. 22: 251-255. 4.Boxall, A.B.A., Blackwell, P., Cavallo, R., Kay, P., and Tolls, J. 2002. The sorption and transport of a sulphonamide antibiotic in soil systems. Toxicol. Lett. 131: 19-28. 5.Campos, J.L., Garrido, J.M., Mendez, R., and Lema, J.M. 2001. Effect of two broad-spectrum antibiotics on activity and stability of continuous nitrifying system. Appl. Biochem. Biotechnol. 95: 1-10. 6.Conkle, J.L., and White, J.R. 2012. An initial screening of antibiotic effects on microbial respiration in wetland soils. J. Environ. Sci. Health A. 47: 1381-1390. 7.Ding, C., and He, J. 2010. Effect of antibiotics in the environment on microbial populations. Appl. Microbiol. Biotechnol. 87: 925-941. 8.Gonzalez, L.S., and Spencer, J.P. 1998. Aminoglycosides: a practical review. Am Fam Physician. 58: 8. 1811-20. 9.Herron, P.R., Toth, I.K., Heilig, G.H.J., Akkermans, A.D.L., Karagouni, A., and Wellington, E.M.H. 1998. Selective effect of antibiotics on survival and gene transfer of Streptomycetes in soil. Soil Biol. Biochem. 30: 673-677. 10.Jones, A.D., Bruland, G.L., Agrawal, S.G., and Vasudevan, D. 2005. Factors influencing the sorption of oxytetracycline to soils. Environ Toxicol Chem. 24: 4. 761-770. 11.Kümmerer, K. 2003. Significance of antibiotics in the environment. J. Antimicrobial. Chemotherapy. 52: 1. 5-7. 12.Liu, F., Ying, G.G., Tao, R., Zhao, J.L., Yang, J.F., and Zhao, L.F. 2009. Effects of six selected antibiotics on plant growth and soil microbial and enzymatic activities. Environmen. Pollut. 157: 1636-1642. 13.Liu, F., Ying, G.G., Yang, J.F., Zhou, L.J., Tao, R., Wang, L., Zhang, L.J., and Peng, P.A. 2010. Dissipation of sulfamethoxazole, trimethoprim and tyrosine in a soil under aerobic and anoxic conditions. Environ. Chem. 7: 370-376. 14.Loke, M.L., Tjørnelund, J., and Halling-Sørensen, B. 2002. Determination of the distribution coefficient (log Kd) of oxytetracycline, tylosin A, olaquindox and metronidazole in manure. Chemosphere. 48: 351-361. 15.Roose-Amsaleg, C., and Laverman, A.M. 2016. Do antibiotics have environmental side-effects? Impact of synthetic antibiotics on biogeochemical processes. Environ. Sci. Pollut. Res. Int. 23: 4000-4012. 16.Rosendahl, I., Siemens, J., Kindler, R., Groeneweg, J., Zimmermann, J., Czerwinski, S., Lamshoeft, M., Laabs, V., Wilke, B.M., Vereecken, H., and Amelung, W. 2012. Persistence of the fluoroquinolone antibiotic difloxacin in soil and lacking effects on nitrogen turnover. J. Environ Qual. 41: 1275-1283. 17.Sarmah, A.K., Meyer, M.T., and Boxall, A.B.A. 2006. A global perspective on the use, sales, exposure pathways, occurrence, fate and effects of veterinary antibiotics (VAs) in the environment. Chemosphere. 65: 725-759. 18.Schmieder, R., and Edwards, R. 2012. Insights into antibiotic resistance through metagenomic approaches. Future Microbiol. 7: 73-89. 19.Sibley, S.D., and Pedersen, J.A. 2008. Interaction of the macrolide antimicrobial clarithromycin with dissolved humic acid. Environ. Sci. Technol. 42: 422-428. 20.Song, W., and Guo, M. 2014. Residual Veterinary Pharmaceuticals in Animal Manures and Their Environmental Behaviors in Soils. P 23-52, In: Z. He and H. Zhang (Eds.), Applied Manure and Nutrient Chemistry for Sustainable Agriculture and Environment. 21.Sparks, D.L., Page, A.L., Helmke, P.A., Loeppert, R.H., Soltanpour, P.N., Tabatabai, M.A., Johnson, C.T., and Sumner, M.E. 1996. Methods of Soil Analysis: Part 3-Chemical Methods. Soil Science Society of America, Washington, DC. 22.Stewart, P.S. 2002. Mechanisms of antibiotic resistance in bacterial biofilms. Int. J. Med. Microbiol. 292: 107-113. 23.Stookey, L.L. 1970. Ferrozine- a new spectrophotometric reagent for iron. Anal. Chim. 42: 779-781. 24.Thiele-Bruhn, S. 2003. Pharmaceutical antibiotic compounds in soils - a review. J. Plant Nutr. Soil Sci. 166: 145-167. 25.Thiele-Bruhn, S., Seibicke, T., Schulten, H.R., and Leinweber, P. 2004. Sorption of sulfonamide pharmaceutical antibiotics on whole soils and particle-size fractions. J. Environ. Qual. 33: 1331-1342. 26.Thiele-Bruhn, S. 2005. Microbial inhibition by pharmaceutical antibiotics in different soilsdose- response relations determined with the iron (III) reduction test. Environment Toxicol Chem. 24: 869-876. 27.Thiele-Bruhn, S., and Beck, I.C. 2005. Effects of sulfonamide and tetracycline antibiotics on soil microbial activity and microbial biomass. Chemosphere. 59: 457-465. 28.Wang, S., and Wang, H. 2015. Adsorption behavior of antibiotic in soil environment: A critical review. Front. Environ. Sci. Eng. 9: 565-574. 29.Wegst-Uhrich, S.R., Navarro, D.A.G., Zimmerman, L., and Aga, D.S. 2014. Assessing antibiotic sorption to soil: A literature review and new case studies on sulfonamides and macrolides. Chem. Cent. J. 8: 5. 30.Wei, X., Wu, S.C., Nie, X.P., Yediler, A., and Wong, M.H. 2009. The effects of residual tetracycline on soil enzymatic activities and plant growth. J. Environ. Sci. Health Part B. 44: 461-471. 31.Welp, G., and Brummer, G.W. 1995. Iron(III) reduction test. P 296-298, In: K. Alef and P. Nannipieri (Eds.), Methods in Applied Soil Microbiology and Biochemistry. Academic, London, UK. 32.Yu, V., Akimenko, K., Kazeev, Sh., and Kolesnikov, S.I. 2014. The impact of antibiotics (benzylpenicillin, and nystatin) on the biological properties of ordinary Chernozems. Eurasian Soil Sci. 47: 9. 910-916. 33.Zarfl, C., Klasmeier, J., and Matthies, M. 2009. A conceptual model describing the fate of sulfadiazine and its metabolites observed in manure-amended soils. Chemosphere. 77: 720-726. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,235 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 594 |