鸡蛋中抗菌药物代谢周期研究概况
2021-12-02王志恒赵义良田梅曹楠刘冰张瑜吕蔚张彩云
王志恒 赵义良 田梅 曹楠 刘冰 张瑜 吕蔚 张彩云
(1,河北省石家庄市畜产品和兽药饲料质量检测中心 050041;2,北京勤邦生物技术有限公司 102206;3,河北省石家庄市栾城区畜产品质量监测站 051430)
随着生活水平的提高,食品安全性成为人们关注的焦点。鸡蛋是人们生活中必不可少的一种动物性食品,其营养价值较高,富含多种营养素,但一些养殖户不合理使用抗生素,导致鸡蛋中的抗生素超标,对人体健康带来一些不良影响。随着人们对抗生素的关注度越来越高,目前市场上也有很多无抗鸡蛋、有机鸡蛋产品,这些健康的鸡蛋产品受到一些注重健康人群的欢迎。人们只有在蛋鸡养殖过程中不用抗生素或合理使用抗生素才能生产出来更多健康的鸡蛋。GB 31650-2019 《食品安全国家标准食品中兽药最大残留限量》 的发布对规范兽药使用起到了很大的作用。
药物残留在人体内会产生慢性蓄积,导致慢性毒性、致畸、致癌等危害,还会造成肠道菌群紊乱。因为通过食物进入人体的抗生素剂量通常较小,小剂量的抗生素反而更容易诱导耐药菌株的产生,对临床用药产生不良影响。
1 鸡蛋的特点
1.1 鸡蛋的构成
蛋黄和蛋白是鸡蛋的主要结构。蛋黄的蛋白质含量为16.5%,脂肪含量为33%,水的含量为49%,pH 范围为6.0~6.8;蛋白的蛋白质含量为10.5%,脂肪含量为0.03%,水的含量为88%,pH 范围为7.6~9.4;这些成分的不同导致其药物残留种类也不同。
2 鸡蛋中药物残留限量
了解鸡蛋的形成过程就更好的理解鸡蛋兽药残留分布规律,卵黄在卵泡中生长10d 左右,其营养物质通过血液循环来运输,因为时间较长,因此,蛋黄中容易有药物沉积。卵黄成熟后会进入输卵管伞部,经过2h 左右会在蛋黄外包裹上蛋白,此过程较快,如果在此时用药也会引起药物蓄积。最后钙化形成鸡蛋外壳。在鸡蛋形成的十几天当中,都有可能受到兽药的影响,蛋黄的形成有十多天,更有可能造成残留超标。
如表1 可知,鸡蛋中的抗菌药物分为3 大类:(1)产蛋期禁用药物,如恩诺沙星、氟苯尼考等,也就是此类药物不得在鸡蛋中检出;(2)可以限量使用的抗菌药物,如林可霉素、金霉素和四环素等,此类药物可以使用,但鸡蛋中的残留不得超过限量;(3)有些药物在鸡蛋中没有规定最大残留限量,如庆大霉素、链霉素和螺旋霉素等。
3 抗菌药物在鸡蛋中的代谢研究
近年来的研究发现,药物在动物体内的运转过程与药物极性及PKa 等因素有关,但对于药物如何进入鸡蛋,又是如何从鸡蛋中消除的机制[1]研究比较少。
Schefferlie[2]在2016 年对蛋黄和蛋白中的药物代谢研究表明:(1) 血浆药物水平与蛋白和蛋黄中的药物残留水平均与呈正相关;(2)血浆中的药物水平与蛋白中的残留量密切相关,蛋白中药物残留量一般在连续用药2~3d 后趋于稳定;(3)卵黄快速生长期(大约10d)的血浆药物水平与蛋黄中的残留呈正相关;(4)只有消除血浆中的药物残留,才能消除蛋黄和蛋白中的药物残留[3];(5)分析方法的灵敏度越高,越能尽快的检测出鸡蛋中的药物残留。
4 一些常见药物在鸡蛋中的代谢规律
4.1 磺胺类药物
磺胺类药物具有广谱抗菌的优点,加之其性能稳定、产量大、品种多、效果好等优点,在兽医临床和在养殖过程中作为饲料添加剂被广泛使用。随着新型药物的出现,目前磺胺类药物已被列为产蛋期禁用药。
2004 年,Shaikh 等[4]通过给产蛋鸡饲喂添加磺胺喹噁啉饲料(6.2mg/kg),并每天检测鸡蛋中药物残留水平,在连续用药2d 后,就能检测到蛋黄和蛋清中的药物残留;在连续用药5d 后,蛋清中残留浓度达到峰值。但蛋清中的药物残留浓度在停药后下降较快,在停药6d 后即可下降到检测限以下;蛋黄中的药物残留浓度在停药后下降较慢,在停药后第10 天下降到检测限以下。
2007 年,宋艳红[5]连续7d 在饮水中添加磺胺间甲氧嘧啶,该方法的检出限为0.01mg/kg。研究发现,用药时间越长,鸡蛋中磺胺间甲氧嘧啶的残留量越大。在连续用药5d 后,蛋清中残留浓度达到峰值。在连续用药6d 后,蛋黄中残留浓度达到峰值。停药30d 后,蛋黄中残留量才降至检出限以下,而蛋清的代谢周期则需要36d 甚至更长。可见,磺胺间甲氧嘧啶的代谢周期较长,大概需要4 周甚至更长时间,残留风险很高。
2017 年,韦田等[6]在饲料中添加磺胺氯哒嗪、磺胺嘧啶、磺胺间甲氧嘧啶,连续饲养5d。研究表明,磺胺氯哒嗪残留含量在停药后第9 天降低至检出限以下;磺胺嘧啶残留含量在停药后第12 天降低至检出限以下;磺胺间甲氧嘧啶残留含量在停药后第12 天降低至检出限以下;该结果显示,磺胺氯哒嗪相比磺胺嘧啶和磺胺间甲氧嘧啶更安全一些。
通过上述研究发现,对于极性较强的药物,如磺胺嘧啶和磺胺间甲氧嘧啶的药物残留主要存在于蛋白中。但也有例外,如磺胺喹噁啉主要残留在蛋黄中,说明极性强弱并不是影响药物在鸡蛋中残留的唯一性因素。另外,磺胺氯哒嗪残的休药期要短于磺胺嘧啶和磺胺间甲氧嘧啶,安全性更高一些。
4.2 喹诺酮类药物
喹诺酮类药物在近年来的畜产品检测中有不同程度的检出,属于农业部重点监测的兽药品种,因为其对人体各器官均有不同程度的损害,并且用药后在较短时间内即可达到血药峰浓度,在体内分布广泛,经肾排泄,能通过胎盘屏障,可干扰DNA 的转录与复制。还有研究表明,若长期食用含有喹诺酮药物残留的鸡蛋产品可能会引发胃肠道和中枢反应,影响软骨发育(对婴幼儿及胎儿影响大),严重时还可能对肝脏造成损害[7],目前此类药物产蛋期禁用。
2005 年,Lolo 等[8]通过给产蛋鸡口服和肌肉注射恩诺沙星。研究表明,用药天数越长,鸡蛋中药物残留含量越高,且药物残留峰值出现在第5 天。
2005 年,谢恺舟等[9]连续5d 给产蛋鸡口服含量分别为10 和20mg/kg 的环丙沙星水溶液。该研究表明,环丙沙星在鸡蛋中的残留量在停药后8~9d 降至0.03mg/kg 以下,在停药后9~10d 降至0.01mg/kg 以下。由此可以看出,环丙沙星在鸡蛋中的残留代谢周期较长,在蛋鸡养殖过程中禁止使用。
2014 年,章敏等[10]连续3d 在蛋鸡饮水中添加恩诺沙星、诺氟沙星、氧氟沙星。结果表明,恩诺沙星在鸡蛋中的残留含量在停药后第12 天降至10μg/kg 以下;诺氟沙星和氧氟沙星在鸡蛋中的残留含量在停药后第8 天降至10μg/kg 以下。该研究结果表明,恩诺沙星、诺氟沙星、氧氟沙星的休药天数分别为12、8 和8d,诺氟沙星和氧氟沙星的休药天数比恩诺沙星短一些,残留风险比恩诺沙星低一些。
通过以上研究发现,恩诺沙星、环丙沙星、洛美沙星的代谢周期更长,残留风险要高一些;沙拉沙星和培氟沙星的代谢周期较短,残留风险较低。
4.3 酰胺醇类药物
酰胺醇类抗生素在近几年畜产品检测中也有不同程度的检出,主要有氯霉素、氟苯尼考和甲砜霉素。因为其毒副作用较大,酰胺醇类抗生素也被列为产蛋期禁用药,其中毒性最大的是氯霉素,其对生物机体的造血功能有影响,甚至会导致白血病。但由于此类药物抗菌效果好,仍然有养殖户在偷偷使用。因此,在养殖过程中必须严格监管酰胺醇类抗生素的使用,生产更多健康且无药物残留的鸡蛋。
2002 年,袁玉花[11]连续12d 给产蛋鸡口服浓度为0.1g/kg的氯霉素。研究表明,蛋清和蛋黄的休药期分别为8d 和12d。
2010 年,姚宜林[12]连续5d 给产蛋鸡口服药物剂量为50mg/kg 的氟苯尼考,研究表明,用药期间,氟苯尼考在鸡蛋中有一定的蓄积,用药时间越长,残留越高。且在停药后第1天含量仍然很高。氟苯尼考蛋黄中的残留在停药后第10 天仍然可以检测到,而氟苯尼考蛋清中的残留在停药后第6 天就检测不出来了。同年,姚宜林还研究了鸡蛋中甲砜霉素残留消除规律。通过5d 的连用口服给药(20mg/kg),研究表明,用药期间,甲砜霉素在鸡蛋中有一定的蓄积,用药时间越长,残留越高。并且在停药后第1 天含量仍然很高。甲砜霉素在蛋黄中的残留在停药后第8 天仍然可以检测到,而甲砜霉素在蛋清中的残留在停药后第5 天就检测不出来。
研究表明,无论是氟苯尼考还是甲砜霉素在蛋黄中的代谢周期都较长,因此,蛋黄中的酰胺醇类抗生素残留风险也较高。而氟苯尼考的残留风险高于甲砜霉素。
4.4 四环素类药物
四环素类是由链霉菌产生或经半合成制取的一类碱性广谱抗生素,是一种快效抑菌剂,其在高浓度时也具杀菌作用。因其良好的抗菌效果,目前蛋鸡养殖产蛋期四环素、土霉素和金霉素药物限量使用,多西环素则在产蛋期禁止使用。
1994 年,Omija 等[13]连续7d 通过饮水给产蛋鸡添加药物浓度分别为0、0.4、0.6 和0.8g/L 的土霉素。结果表明,土霉素在蛋黄和蛋白中的代谢周期分别为13 和10d,在蛋黄中的代谢较慢。且土霉素在蛋黄中的含量高于蛋白,其在蛋黄和蛋白中的含量平均值分别为0.526 和0.280mg/kg。
2015 年,Gajda 等[14]连续5d 通过饮水给产蛋鸡灌服多西环素,多西环素的最低检测限为2μg/kg。结果表明,在连续给药1d 后即可检测到多西环素残留,饲喂时间越长,鸡蛋中的残留越高。且多西环素在鸡蛋中的残留量在停药13d 后才低于最低检测限,这说明多西环素的代谢周期较长。
2017 年,柏林[15]连续26d 给产蛋鸡口服0、6、12 和24mg/只的金霉素,每天1 次。结果表明,在用药后第1 天就可以在鸡蛋中检测到金霉素。且饲喂浓度越高,鸡蛋残留量越高。同样也是蛋黄的代谢速度比蛋清慢,残留风险更高。
以上研究表明,土霉素类药物在蛋鸡体内的代谢周期较长,且蛋黄中的代谢周期长于蛋清。
4.5 β-内酰胺类药物
β-内酰胺类药物在产蛋鸡养殖中也有使用,此类药物在其化学结构中含有β-内酰胺环,可以抑制细菌细胞壁的合成,抗菌效果较好,种类繁多,检测难度较大。目前,一些β-内酰胺类药物已被列为产蛋期禁用药。但一些头孢菌素类药物国家尚并未规定残留限量,如头孢氨苄,头孢噻呋等药物,存在一定的监管空白。
2011 年,徐东[16]连续5d 给产蛋鸡内服氨苄西林60mg/kg与阿莫西林25mg/kg,每天1 次。研究表明,氨苄西林和阿莫西林全蛋中残留量在停药后第1~2 天较高;阿莫西林蛋清中残留量在停药后第6 天低于检测限(1.2μg/kg),但在蛋黄中仍可以检出;停药后第9 天,蛋黄中仍然有氨苄西林检测出(0.4μg/kg),蛋清中已无法检出;停药后第12 天,阿莫西林在蛋黄中残留量才低于检出限。由此可见,氨苄西林与阿莫西林在蛋黄中的代谢周期较长。
2017 年,杨小体等连续5d 通过肌肉和静脉注射头孢噻肟(药物剂量为20mg/kg)。结果表明,头孢噻肟在鸡蛋中的代谢周期可以长达20d,因此,其在产蛋期禁用。
2017 年,Liu 等[17]连续5d 通过给蛋鸡灌胃添加药物剂量为25 和50mg/kg 的阿莫西林,每天1 次。结果表明,阿莫西林在蛋黄中的分布明显高于蛋白中,但其主要代谢物阿莫西林酸[18]则在蛋白中含量较高。
5 鸡蛋中抗菌药物残留分布的特征及影响因子
以上研究表明,由于蛋黄的形成时间较长,大约需要10d,而蛋白的形成需要大约1~2d,因此,蛋黄的残留风险要高于蛋白。
另外,药物残留和极性也有关系,蛋黄的极性较小,一些非极性药物更容易在蛋黄中残留,如沙拉沙星、达氟沙星和恩诺沙星等喹诺酮类药物及土霉素和金霉素等四环素类药物在蛋黄中的残留风险高于蛋白;还有就是极性较弱的酰胺醇类,甲砜霉素和氟苯尼考在蛋黄中的残留风险高于蛋白。蛋白的极性强,极性强的药物更容易残留于在蛋白中;如极性较强的磺胺类药物在蛋白中的残留水平大多高于蛋黄;但也有例外,极性强的药物如磺胺喹噁啉在蛋黄中的残留量高于蛋白。因此,药物的极性并不是影响药物残留分布的唯一因素,但确实是一个主要影响因素。
6 展望
民以食为天,食以安为先。鸡蛋作为日常食品之一,必须要保证其安全性。因此,需要饲养人员严格按照不同药物的代谢规律,执行严格的休药期管理,在产蛋期使用一些健康安全的抗生素替代品,生产出更多的绿色健康无药残的鸡蛋。
加强在线检测体系和预警体系的建设,国家应加强鸡蛋检测力度,实时掌握检测数据,及时发现不合格的鸡蛋产品,并可追溯至鸡蛋生产者,让养殖场清楚自己销售的鸡蛋如果存在药物残留就会追溯到源头和责任人员,让其从根本上杜绝鸡蛋中的药物残留问题。只有同时完善监管和追溯体系,才能更好的保障舌尖上的安全。