1178 刘新程等:江苏省集约化养殖畜禽排泄物中四环素类抗生素残留调查 2008年5月 报道多为以氮磷和病原菌的污染为主陬9/.残留抗生素 对细菌的影响时有报道[10,11】。抗生素的残留检测多是 在动物性食品中f2、 ,少量的环境样品(水、土壤)中也 有报道 .抗生素在畜禽排泄物中残留的调查却很少 见。本研究采用我们自己建立的针对畜禽排泄物中四 环素类抗生素的检测方法.对江苏省各地市进行了采 样、分析,为进一步研究四环素类抗生素在我国环境 中的残留与风险评价提供基础依据。 I.4.1标准溶液的配制 分别准确称取各种标准品,用甲醇配成500 mg. L 的储备液,一20℃避光储存。分别取各种储备液5 mL,混合,然后用甲醇稀释到50 mL.即为50 mg・L 的工作液。 1.4.2色谱条件 流动相为乙腈、0.05%磷酸水溶液,梯度洗脱程序 见表1。柱温30℃。紫外检测器:检测波长350 nm。进 样量:20 L。 1.4_3样品前处理 1材料与方法 1.1药品试剂 称取1.0 g排泄物样品于15 mL聚乙烯离心管, 加入1 mL提取液(甲醇:乙酸=49:1),涡旋1 min,再将 其放人超声波清洗器中超声30 min。取出后2 500 r・ 四环素类药物标样均购自中国药品生物制品检 定所。土霉素(OTC):92.4%;金霉素(CTC):95.3%;美 他环素(MC):90.1%;多西环素(DC):86.0%。 min 离心5 rain,将上层清液倒出。再重复提取2次. 将3次的提取液混合,经0.22 m的针式过滤器移人 进样瓶中,待测。 1.4.4相关参数的测定 将工作溶液逐级稀释至0.1、0.5、1.0、5.0、10.0 mg・L~,按照上述方法进样,进样量20 uL,求得各标 准物质的峰面积和不同浓度之间的线性关系。 2O8642O8642O2 甲醇和乙腈(色谱纯,购于美国天地公司),乙酸 (分析纯,购于南京化学试剂一厂),Milli—Q超纯水自 制。 1.2仪器设备 『1《 nnnnnnnnnnnn叭 高效液相色谱仪(Waters2695分离单元,配2996 紫外检测器.美国).低速台式大容量离心机(RJ— TDC一5A,无锡瑞江分析仪器有限公司),旋涡混合仪 (WH一2。上海沪西分析仪器厂有限公司),数控超声 波清洗器(KQ一600DE型,昆山超声仪器有限公司), 随机抽取1份样品.称取1.0 g.向其中加入50 mg・L 的工作溶液0.1 mL.静置。一20℃过夜。按照前 述前处理方法进行提取。共6个重复。测定并扣除未 添加标准物质样品中的残留量.计算回收率和检出 Milli—Q超纯水仪,0.22 m孔径针式滤膜,色谱柱 (Gemini C18,150 mmx4.6 mm I.D.,5 m),保护柱 (Gemini C18,4.0 mmx3.0 mm I.D.)。 1.3样品采集与储存 畜禽排泄物样品于2005年10月至2006年5月 采集于江苏省13个地级市,每市布点11~16个.共 181个样品。采集时注意各地猪、牛、鸡各类畜禽的比 例。采集的样品用1 000 mL聚乙烯塑料瓶封口冷冻 保存,实验室内于一20℃储存并尽快测定。粪便样品 采回后立即测定水分含量。 1.4试验方法 表1高效液相色谱梯度洗脱程序 昌8昌昌量8 8量昌昌8昌邑量邑 .n o。 2= 譬 = 2 图1四环素类抗生素色谱峰图 Figure 1 Chromatogram of 4 TCs Table 1 Gradient elution procedure of HPLC 维普资讯 http://www.cqvip.com 第27卷第3期 农 业 环 境科 学 学 报 限。相关数据见表2。 为了保证方法的重现性,每5个样品设重复1 个。每10个样品设添加回收实验1个,以保证样品批 处理间的分析质量。 所建立方法的回收率在49%~72%之间,结合国 外文献对环境样品中四环素类抗生素残留检测的方 法来看。本方法回收率尚属满意(见表3)。 1.5数据处理方法 种的分别占15.0%和3.9%,而4种全部有检出的有3 个样品,占1.7%。土霉素、美他环素、多西环素的残留 量中位数值在5 mg・kg 以下,而检出最多的金霉素 的相对含量也较大。中位数在11.96 mg・kg 左右(表 4)。 2.2畜禽种类对四环素类残留的影响 不同种类的畜禽。由于其生长状况、易感染病菌 种类以及对抗生素的代谢机理存在一定的差异。可能 会对排泄物中的抗生素残留数量有一定影响。表5列 出了不同种类畜禽排泄物中的各种四环素的残留量。 从数据中看出。3种动物的排泄物中各种药物均 有检出。其中土霉素检出率相差不大,金霉素的检出 率均相对较高。美他环素和多西环素检出率在不同种 类间差别比较大。美他环素在鸡的排泄物中检出率较 高,而多西环素在牛的排泄物中检出率很低。从残留 量上看。牛排泄物中的金霉素残留量较高。而猪排泄 物中除土霉素外其他药物的残留量都相对牛和鸡的 较低。而美他环素和多西环素在鸡排泄物中的残留量 较高。美他环素在鸡排泄物中的残留量和检出率都比 较高的现象需要引起重视。经过SPSS软件分别对每 实验数据采用SPSS10.0软件进行分析。样品中 各种药物残留量不符合正态分布,故其平均值采用中 位数表示:在对样品药物残留量与样品类型和地域分 布进行M—w非参数统计差异显著性检验时。未检出 样品按照方法检出限的1/2处理。 2结果与讨论 2.1样品中抗生素残留量 在检测的181个样品中,金霉素的检出率最高, 达到38.1%,其他依次为:美他环素18.8%,多西环素 17.1%。土霉素16.6%。其中样品中没有抗生素检出的 仅仅占了37.0%,检出1种的占42.5%,检出2种和3 表2仪器分析的相关参数 Table 2 Analytical parameters 表3国内外一些文献中四环素类抗生素在环境样品残留检测方法回收率 Table 3 Recoveries of TCs residue in environmental samples with different determination methods according some literatures 维普资讯 http://www.cqvip.com 1180 刘新程等:江苏省集约化养殖畜禽排泄物中四环素类抗生素残留调查 2008年5月 两种类型的排泄物残留量进行两独立样本M—w非 江苏省南北狭长,中间有长江和洪泽湖相隔,地 参数检验表明,牛排泄物中的多西环素残留量和猪、 区经济发展不平衡。以苏锡常为代表的苏南地区和以 鸡的有显著差异( <0.05),鸡排泄物中的美他环素残 徐连宿为代表的苏北地区经济指标差异很大。因此, 留量和牛、猪的有显著差异,牛和猪排泄物中金霉素 调查将江苏省划分为3个部分:苏州、无锡、常州为苏 的残留量差异极显著(表6)。造成差异的原因,可能 南地区,镇江、南京、扬州、泰州、南通为苏中地区,盐 与采样的年份禽类疾病比较严重,而美他环素在四环 城、淮安、徐州、宿迁、连云港为苏北地区。 素类抗生素中的抗菌性比较强有关。 表7列出了江苏省不同大区中畜禽排泄物的四 2.3不同地区四环素类残留的差异 环素类抗生素残留量数据。结果表明,从检出率来看, 表6不同种类畜禽排泄物样品中各种药物残留量 金霉素的检出率在各地区都是最高的,而且地区问差 M—W非参数检验的 值 别较大,其他几种抗生素的检出率在各地区差别不 Table 6 in Mann-Whitney Test of TCs residues in 大,但是浓度范围上还是差异比较大。传统药物土霉 different kinds of animal manure 素,在苏南发达地区残留浓度比其他地区低,但是相 对高效的多西环素和美他环素比其他地区稍高。但用 SPSS软件对不同区域残留量进行两独立样本M—w 非参数检验证明,各区域之间各种药物的残留量差异 均不显著(表8)。 表7不同地区畜禽的排泄物中四环素类残留数量 Table 7 Residues of TCs in animal manure in diferent areas 维普资讯 http://www.cqvip.com 第27卷第3期 农 业 环 境 科 学 学 报 1181 土霉素和金霉素的价格比多西环素和美他环素 要便宜很多.产量也要大些.成本问题可能是目前养 中的残留无论从检出率还是残留量上都值得重视。尤 其是金霉素检出率高达38%.残留量的中位数值也在 11.96 mg・kg~。如果畜禽粪便未经处理即排放到环境 中,可能对农田中微生物群落产生影响。因此应该重 视四环素类药物,尤其是残留比较普遍、残留量较大 殖业比较重视的一个问题。而土霉素已经长期使用, 尤其是一些经济相对发达的地区.其抗药性的逐渐产 生不可避免。将成本和药物的抗菌l生结合起来看,应 该是金霉素目前使用比较普遍的原因。 表8不同地区畜禽排泄物样品中各种药物残留量 M—w非参数检验的 值 Table 8 o/in Mann-Whitney Test of TCs residues in animal manure in different areas 3讨论 从江苏省范围来看.四环素类抗生素在畜禽排泄 物中的残留不容忽视。各地市的样品普遍有检出,而 且高残留的样品分散于各地。抗生素进入环境中的归 趋和危害已经成为全球性的热点研究课题.而对于抗 生素进入环境的重要源头之一的畜禽排泄物的管理 和监测以及建立相应的预警机制将是摆在我们眼前 的一项重要任务。 四环素类药物在环境中比较稳定.其半衰期长达 20 d到半年【l8】’其对环境和人类的长期效应尚待深入 评估。目前已经有了关于抗生素导致土壤环境中菌群 异常的文献报道ll 7l,因此如何处理抗生素的主要来源 一畜禽排泄物,必须得到相应的重视。 张劲强等㈣对四环素类药物的发光菌毒性研究 所得的数据表明,土霉素和金霉素的EC 分别为 64.32和6.11 mg・I_『 ,根据这个浓度.本调查的181个 样品中,土霉素残留没有超过EC卯的样品,而金霉素 有51个超过EC卯,占有金霉素检出样品的73.9%。而 Hailing—S6rensen在2002年的实验表明[51.土霉素对 底泥细菌的EC卯值在1.2 mg・L~。本次调查中,有18 个样品残留超过该值,占土霉素检出样品的60%。 由于各国抗生素环境残留的调查工作都处于开 始阶段,相关数据并不是很多,但是,从现有报道来 看,金霉素残留量多在0.1 mg・kg 以下[13,1 41.相比而 言,我们国家的残留要高很多。 4结论 本次调查的结果表明,四环素类抗生素在排泄物 的金霉素在环境中残留、归趋等方面的深入研究。 参考文献: [1]尤启冬.药物化学[M].北京:化学工业出版社,2004.185. 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