氟苯尼考是一种广谱抗生素，在水产养殖中广泛使用，通常通过药物饲料长期施用，有时连续使用长达15天，剂量为治疗或预防剂量[1]。这种做法导致周围水体中残留大量氟苯尼考；尽管研究不足，但在水产养殖环境中（尤其是世界上最大的水产生产国中国），其浓度最高可达µg/L至11 mg/L[2]。这些残留物主要来源于鱼类对药物的不完全吸收和代谢，大约60-90%的剂量通过尿液、粪便或未食用的饲料排出[3]。氟苯尼考的持久性进一步加剧了残留问题，处理后最多可检测六个月[4]，同时其广泛且往往不受监管的使用也加剧了这一问题[5]。鉴于全球水产养殖业的增长以满足对动物源蛋白的需求，预计包括氟苯尼考在内的抗生素使用量也将相应增加[6]。
氟苯尼考通常被认为对真核生物的毒性较低，因为它能特异性抑制细菌蛋白质合成[7]。急性毒性数据支持这一点，其LC50值对于海洋甲壳类动物超过889 mg/L[8]。然而，海洋藻类似乎更敏感，据报道其EC50值对于细胞密度而言≥1.3 mg/L[2]。在淡水中，甲壳类动物的EC50值为337 mg/L[9]，而鱼类的LC50值超过2000 mg/L[10]，绿藻细胞的EC50值≥9.4 mg/L[2]。然而，研究表明，即使在低至0.06 mg/L的浓度下，长期暴露于氟苯尼考也会损害热带枝角类动物Ceriodaphnia silvestrii的繁殖能力[11]。虽然直接生理效应通常在高剂量下观察到，但新证据表明，在环境相关浓度下，亚致死效应往往通过肠道微生物群的紊乱间接介导[12]。
肠道微生物群被认为是宿主代谢和免疫的关键调节器[13]。宿主的适应性益处可能来自特定的核心菌群，但微生物群成员之间的相互作用可以塑造它们的功能，或者它们的共存可能为微生物及其宿主带来优势[13]。因此，即使是在低浓度下，抗生素也会引起微生物群紊乱，这反过来可能会根据微生物群落的变化增强或降低宿主的适应性[13]、[14]、[15]。虽然已在水生动物中记录到氟苯尼考引起的微生物群紊乱[16]，但其对淡水和海水动物的生态后果仍知之甚少。重要的是，在Daphnia magna中的研究表明，抗生素即使在返回清洁环境后或短暂围产期暴露后也会损害后代的适应性[17]或[18]。在单性生殖物种中，母亲的能量分配策略已被证明是缓解不良生理条件（如肠道微生物群紊乱）的机制。母亲通常需要在自我维护（如解毒和细胞修复）与为后代提供必需储备（如蛋白质和脂质）之间进行权衡[19]。此外，最近的证据表明，父亲的肠道微生物群紊乱与精子的特定改变有关，从而导致未处理的小鼠后代的适应性风险增加[20]。基于此，我们假设长期暴露于氟苯尼考可能会损害亲代（F0）的适应性，并在未暴露的后代（F1）中引起代际毒性。
在这项研究中，我们选择了Tigriopus japonicus（桡足类，Harpacticoida目）作为测试物种，因为它具有明显的性别二态性、生命周期短、易于培养以及对环境污染物高度敏感[21]、[22]。我们研究了亲代（F0）对环境中检测到的氟苯尼考浓度的生物学反应，重点关注死亡率、发育、性别比例、繁殖和肠道微生物群结构。F1后代在清洁环境中饲养，并通过交叉交配设计来评估潜在的性别依赖性代际效应。还进行了急性毒性测试，以确认T. japonicus对真核生物的亲和性。据我们所知，这是首次探索抗生素在无脊椎动物物种中通过微生物群介导的性别依赖性代际效应的研究。
