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四环素类兽药的环境行为及其生态毒理学研究进

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近30年来，兽药(包括药物添加剂)在畜牧业生产中的应用日益广泛，其在降低发病率与死亡率、促生长、提高饲料利用率和改善产品品质方面的作用十分显著，已成为现代畜牧业生产不可或缺的保障物质。但是，兽药的使用无疑会导致动物体内药物的滞留或蓄积，并以残留的方式进入人体及生态系统，对生态系统造成严重的后果，严重威胁人类的健康[1]。抗生素污染特别是四环素类抗生素污染在许多国家已经引起重视，主要是由于人或动物服用抗生素之后只能部分吸收，其余的随粪便排出并残留在生态环境中，二次处理排放污水中的抗菌药物不彻底则会进一步加重污染。

抗生素主要是由真菌、放线菌等微生物的代谢产物，在极低浓度下能抑制或杀灭其他微生物[2]。抗生素除能从微生物的培养液中提取外，对其化学结构进行改造后获得的新化学物，称为半合成抗生素[3]。四环素类抗生素是一类具有共同多环并四苯羧基酰胺母核的衍生物[4]，具有广谱抑菌作用，对革兰阴性菌和阳性菌、立克次体、支原体、衣原体和某些原虫等均可产生抑制作用[5]。它们可以分成天然品和半合成品两种，前者包括四环素( tetracycline，TC)、土霉素(oxytetracycline，OTC)等，后者为半合成品衍生物，包括米诺环素(minocycline，MC)、多西环素(deoxytetracycline，DC)等。

四环类抗生素虽然半衰期短，但由于其使用频率高从而进入环境中，会对人体健康产生潜移默化的影响，同时也会对生态系统造成持续影响[1]。因此，对四环素类兽药的环境行为及其生态毒理学的研究已成为我国乃至全世界所关注的重大环境问题之一。

1 四环素类兽药的环境行为

四环素类兽药可以通过多种途径进入环境中，如在动物养殖的过程中长期使用四环素类抗生素，动物体内不能完全吸收四环素类抗生素，就有可能随粪便排出，或者在生产四环素类抗生素的过程中有损耗，也有可能将未用完的抗生素随意丢弃[6]。

1.1 四环素类兽药在环境和食品中的残留情况

四环素类抗生素不容易被动物完全吸收，其粪便排泄率一般高达69%～86%[7]。同时它们易溶于水，粪便有时会随着水进入土壤，会给人类健康饮食和环境造成影响。20世纪50年代末，四环素类抗生素作为疾病治疗药物和动物促生长剂在世界范围内被广泛应用[8]。

1.1.1 四环素类兽药在环境中的残留情况四环素类抗生素难以被动物肠胃道吸收完全，导致其在畜禽粪便中的残留量较高。四环素类抗生素水溶性较好，很容易随粪便还田进入土壤，最终进入水环境，给人类健康和生态安全造成威胁。Guo X Y等[9]使用液相色谱-超声波串联质谱法同时检测粪便、土壤和水样中包括四环素在内的25种兽用抗生素，结果表明，25种包括四环素的目标抗生素平均回收率为50.0%～121.9%, 该方法已被用于检测家畜农场环境样品中的兽药抗生素。这些情况都说明四环素类兽药在环境中大量残留，并且情况比较严重。

1.1.2 四环素类兽药在食品中的残留情况四环素类兽药在环境中大量残留会进一步影响动物的养殖，以至于影响动物性食品安全。Li N等[10]用超高效液相色谱-串联质谱法测定鸡肌肉、鸡肝、猪肌肉和猪肝样品中的4种禁用和限制的29种兽药。结果表明，29种药物的平均回收率在71.5%～93.2%之间，相对标准偏差(RSD)0.8%～7.7%。药物的测定限(S/N=3)在0.3 g/kg～3.0 g/kg之间，而四环素药物为10.0 g/kg，远远高于药物的测定限，该方法可以进一步应用于动物衍生食品中兽药残留的研究。Gao F K等[11]应用分子荧光光谱法和高效液相色谱法(HPLC)进行鱼和虾样品中4种TC(土霉素、四环素、金霉素和多西环素)残留量的测定。检出限在14.8 ng/g～39.2 ng/g间，加标回收率为88.2%～95.4%，RSD为1.3%～4.9%。上述情况说明许多四环素类兽药残留在食品中，对人类的健康产生隐性危害。

1.2 四环素类兽药环境行为的表现形式

四环素抗生素的环境行为表现为3种形式，分别为在环境中的吸附、迁移和降解。四环素类抗生素在环境中的吸附是一种常见的环境行为[12]，其与环境之间存在一定的联系。四环素类抗生素主要吸附于土壤中，方式有物理方面的，也有化学方面的，同时四环素类抗生素本身的化学结构和理化性质会对自身吸附能力产生影响[13]。四环素类抗生素进入水体中主要是通过在环境中的迁移，比如通过雨水或者地表渗透。Kays P等[14]研究了四环素类抗生素中代表药物土霉素的迁移规律，他们做的是土柱淋溶试验，就是将含有土霉素的药物浇灌到土柱上，结果在整个土柱中检测到了土霉素，而渗透液中没有。这进一步说明四环素类抗生素在环境中有迁移。四环素类抗生素在环境中的降解分为生物降解和非生物降解[15]。

文章来源：《生态毒理学报》网址: http://www.stdlxbzz.cn/qikandaodu/2021/0709/1568.html