孔雀石綠的禁用及其替代藥物美婷

楊先樂(lè), 郭 珺

(上海海洋大學(xué)國(guó)家水生動(dòng)物病原庫(kù),上海 201306)

水產(chǎn)品是一種優(yōu)質(zhì)、高效的動(dòng)物蛋白,以其鮮美的味道和豐富的營(yíng)養(yǎng)成為最受人們歡迎的食品之一.我國(guó)水產(chǎn)品的來(lái)源已完成了由捕撈到養(yǎng)殖的轉(zhuǎn)變[1],這對(duì)解決我國(guó)人均動(dòng)物蛋白攝入不足、營(yíng)養(yǎng)不良等社會(huì)發(fā)展現(xiàn)象具有重大意義.然而,水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)展過(guò)程中藥物的濫用、亂用現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮,尤其是禁用藥物的使用,給水產(chǎn)品的質(zhì)量安全帶來(lái)了極大的隱患.孔雀石綠就是其典型代表.

1 水霉病與孔雀石綠

水霉病又稱(chēng)膚霉病、白毛病,屬真菌性魚(yú)病,一年四季都可發(fā)生,尤其是在早春和晚冬,水溫15～20℃時(shí)發(fā)病最嚴(yán)重.據(jù)統(tǒng)計(jì),在118種生物源性疾病中,真菌性疾病占4.24%,其中主要是水霉病.據(jù)報(bào)道青魚(yú)、草魚(yú)、鰱、鳙、花鱸、紅點(diǎn)鮭、鯉、大銀魚(yú)、斑點(diǎn)叉尾鮰、大鯢、黃鱔、暗紋東方鲀、月鱧、鮭、黑魚(yú)、中華絨螯蟹等大部分水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物都有可能發(fā)生水霉病.

水霉病主要癥狀是:病變部位長(zhǎng)著大量白色的棉絮狀菌絲,魚(yú)體由于負(fù)擔(dān)過(guò)重,游動(dòng)失常,食欲減退,甚至?xí)萑醵?由于霉菌侵入機(jī)體,產(chǎn)生大量蛋白酶,病變部位在酶的作用下,分解魚(yú)體組織中的蛋白,使魚(yú)體受到刺激,分泌大量粘液.病魚(yú)因此焦躁不安,食欲減退,最終死亡.感染水霉菌的卵,內(nèi)菌絲侵入卵膜,卵膜外叢生大量外菌絲,因此常被稱(chēng)為“卵絲病”.而被寄生的卵因外菌絲呈放射球狀,故又稱(chēng)為 “太陽(yáng)籽”.

該病的病原主要是水霉(Saprolegnia spp.),它對(duì)環(huán)境有很強(qiáng)的適應(yīng)能力.水霉菌以孢子的形式繁殖,在菌絲的末端形成孢子囊,釋放產(chǎn)生具有雙鞭毛的游動(dòng)孢子,在水體中自由游動(dòng),傳播速度迅速.在環(huán)境條件不良的情況下,能產(chǎn)生厚垣孢子,大大提高其生存能力.

水霉菌是腐生性的,極易感染.在換水或搬運(yùn)時(shí)造成魚(yú)體體表受傷,局部皮膚壞死.活細(xì)胞因能分泌一種抗霉性的物質(zhì),一般不會(huì)感染水霉.

防治水霉病,曾用的有效藥物是孔雀石綠(malachite green),它的代謝產(chǎn)物是無(wú)色孔雀石綠(leuco-malachite green,又稱(chēng)隱性孔雀石綠).由于孔雀石綠的氧化電位與病原體組成酶的某些氨基酸相近,在細(xì)胞分裂時(shí)與其競(jìng)爭(zhēng)而阻礙蛋白肽的形成,導(dǎo)致細(xì)胞分裂受到抑制,從而起到抗菌、殺蟲(chóng)作用[2].孔雀石綠和無(wú)色孔雀石綠均是一種三苯甲烷類(lèi)的染料,它們都具有三苯甲烷化學(xué)官能團(tuán).這個(gè)化學(xué)官能團(tuán)不僅具有高毒性、高殘留、高致癌和高致畸性,而且結(jié)構(gòu)牢靠,不容易被破壞,因此能在水生動(dòng)物體內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間殘留,還可通過(guò)食物鏈轉(zhuǎn)移至哺乳動(dòng)物和人類(lèi),對(duì)人類(lèi)的健康和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生很大的危害[3-4].據(jù)研究,孔雀石綠能使大鼠肝細(xì)胞空泡化,抑制血漿膽堿脂酶,造成乙酰膽堿的蓄積而出現(xiàn)神經(jīng)癥狀[5];同時(shí)也能抑制人類(lèi)谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶的活性,器官組織氧壓的改變,導(dǎo)致細(xì)胞凋亡出現(xiàn)異常,誘發(fā)腫瘤和脂質(zhì)過(guò)氧化[6-7].此外,孔雀石綠還能通過(guò)溶解足夠的鋅,引起水生動(dòng)物急性鋅中毒,導(dǎo)致魚(yú)類(lèi)消化道、鰓和皮膚輕度發(fā)炎,從而影響?hù)~(yú)類(lèi)的正常攝食和生長(zhǎng),阻礙腸道酶(如胰蛋白酶、a-淀粉酶)的活性,影響動(dòng)物的消化吸收功能[8-9].鑒此,許多國(guó)家均將孔雀石綠列為水產(chǎn)養(yǎng)殖禁用藥物.1991年美國(guó)食品藥品管理局禁止使用該藥.我國(guó)農(nóng)業(yè)部在2000年就下文禁止在漁業(yè)上使用孔雀石綠;2002年將孔雀石綠列入《食品動(dòng)物禁用的獸藥及其化合物清單》及“水產(chǎn)養(yǎng)殖中禁止使用的藥物”[10].

2 孔雀石綠累禁不止及其原因

從蘇丹紅事件到三聚氰胺事件,食品的質(zhì)量安全問(wèn)題一直都是社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn).孔雀石綠在過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間被認(rèn)為是水產(chǎn)養(yǎng)殖中防治水霉病和部分細(xì)菌感染的最有效和最廉價(jià)的藥物,曾被廣泛使用.由于它使用方便、效果明顯、價(jià)格低廉,至今仍有人在水產(chǎn)養(yǎng)殖以及水產(chǎn)品運(yùn)輸過(guò)程中偷偷使用而屢禁不止.孔雀石綠的殘留在國(guó)內(nèi)外曾多次被檢出.芬蘭2003年在監(jiān)測(cè)的227個(gè)鱒樣品中發(fā)現(xiàn)5個(gè)檢出低殘留的孔雀石綠代謝物.英國(guó)在2004年監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中,92個(gè)樣品中有1個(gè)檢出無(wú)色孔雀石綠,其殘留水平達(dá)4.9 μg/kg,高于歐盟殘留限值2 μg/kg[11].近年來(lái)我國(guó)水產(chǎn)品中發(fā)現(xiàn)孔雀石綠殘留的現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生.2006年10月,上海、北京等地相繼發(fā)現(xiàn)多寶魚(yú)存在孔雀石綠的殘留超標(biāo)事件,經(jīng)查這些多寶魚(yú)養(yǎng)殖過(guò)程中都違規(guī)使用了孔雀石綠等違禁藥物,而其使用的“統(tǒng)一”牌多寶魚(yú)飼料檢測(cè)出含有大量孔雀石綠.這一轟動(dòng)全國(guó)的多寶魚(yú)事件,導(dǎo)致山東約5 000萬(wàn)尾多寶魚(yú)囤積,經(jīng)濟(jì)損失近20億元,青島市場(chǎng)上90%的多寶魚(yú)滯銷(xiāo),青島多寶魚(yú)養(yǎng)殖企業(yè)遭受重創(chuàng).同年11月,香港對(duì)15個(gè)桂花魚(yú)樣本進(jìn)行檢驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn)11個(gè)樣本含有孔雀石綠.受此事件影響,廣東曾一度中斷了對(duì)香港的活魚(yú)供應(yīng),對(duì)港出口出現(xiàn)較大幅度的下滑,當(dāng)?shù)鼗铘~(yú)銷(xiāo)量也只有原來(lái)的一成左右,價(jià)格也出現(xiàn)一定程度的縮水,給廣東桂花魚(yú)市場(chǎng)造成重大經(jīng)濟(jì)損失.2012年4月湖南長(zhǎng)沙市馬王堆海鮮市場(chǎng)的9個(gè)批次的桂花魚(yú)樣本均被檢出孔雀石綠,生產(chǎn)地均為廣東等地.受該事件影響,廣東省桂花魚(yú)遭遇各地“封殺”,曾一度滯銷(xiāo),導(dǎo)致許多酒樓和餐館無(wú)法供應(yīng)桂花魚(yú),市場(chǎng)上的桂花魚(yú)也突然消失.

如同多米勒效應(yīng),孔雀石綠等禁用藥物的屢禁不止引起了人們的恐慌心理,不僅影響了社會(huì)的和諧穩(wěn)定,而且也阻礙了水產(chǎn)養(yǎng)殖的健康發(fā)展.

為何孔雀石綠屢禁不止?其原因主要是:

1)價(jià)廉易得.孔雀石綠僅35元/kg左右,由于使用劑量較低,且多采用浸泡、潑灑等給藥方法,防治成本低.因此,某些經(jīng)銷(xiāo)商在利益驅(qū)動(dòng)下,仍在毫無(wú)顧忌地經(jīng)銷(xiāo)該藥,某些養(yǎng)殖戶(hù)和魚(yú)販也不顧國(guó)家的有關(guān)規(guī)定,購(gòu)入和使用該藥用于水產(chǎn)養(yǎng)殖的病害防治與水產(chǎn)品的保鮮和運(yùn)輸.

2)對(duì)水霉病等水產(chǎn)動(dòng)物病害療效較好,缺少有效的替代藥物.自從孔雀石綠被禁用后,在水霉病的防治方面一直沒(méi)有較好的替代藥物,形成了一定的真空.而水霉病是我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖中的一個(gè)常見(jiàn)病,在一定程度上可造成較大的損失,因此一些養(yǎng)殖戶(hù)不得不用孔雀石綠去防治該病.

3)缺乏有力的監(jiān)管制度.雖然國(guó)家已明文規(guī)定禁止使用孔雀石綠,但對(duì)孔雀石綠缺乏有效的監(jiān)管方法和監(jiān)管網(wǎng)絡(luò),對(duì)違法經(jīng)銷(xiāo)和使用缺乏處罰措施與處罰力度,以至不能從源頭上阻斷孔雀石綠在漁業(yè)上的非法使用.

4)孔雀石綠殘留初篩方法缺乏.目前孔雀石綠殘留檢測(cè)主要是采取液相色譜法或質(zhì)譜法[12-13],但因該方法需較昂貴的儀器,檢測(cè)過(guò)程較復(fù)雜,技術(shù)水平要求也較高,不適用于普查.某些免疫試劑盒雖有研究,但技術(shù)尚不成熟,難以應(yīng)用于生產(chǎn).簡(jiǎn)易可行的初篩方法是保證水產(chǎn)品安全、控制孔雀石綠濫用的途徑之一.

5)宣傳和科學(xué)普及工作深度不夠.養(yǎng)殖者對(duì)孔雀石綠副作用缺乏深刻的了解,雖一般都能知道孔雀石綠有毒,但對(duì)其能產(chǎn)生致畸、致癌、致突變的副作用缺乏認(rèn)識(shí);較多人對(duì)國(guó)家禁用孔雀石綠等藥物的利害關(guān)系不了解,沒(méi)有以較高的層面上去認(rèn)識(shí),因此在銷(xiāo)售和使用時(shí)有人會(huì)毫無(wú)顧忌,更無(wú)人對(duì)違法經(jīng)營(yíng)和使用者進(jìn)行舉報(bào).

3 孔雀石綠替代藥物-美婷

“孔雀石綠”禁用之后,雖然有一些藥物用于替代,如三氯異氰尿酸、甲醛、食鹽、小蘇打、亞甲基藍(lán)、硫醚沙星、檢科一號(hào)、水霉靈等,但不是效果不明顯,就是存在著一定的毒副作用,或者成本太高,使得孔雀石綠的替代問(wèn)題一直沒(méi)有得到很好地解決.因此,開(kāi)發(fā)和研制出安全、有效、經(jīng)濟(jì)、使用方便的替代孔雀石綠的新型藥物,是從源頭徹底解決孔雀石綠禁用的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題.

替代孔雀石綠的新型藥物的研發(fā)和應(yīng)用不僅具有深遠(yuǎn)的社會(huì)效益和生態(tài)效益,而且具有廣闊的市場(chǎng)前景.經(jīng)估算,目前我國(guó)淡水養(yǎng)殖面積為380萬(wàn)hm2,每年水霉病的發(fā)病率一般是5% ～10%,在晚冬和早春該病的發(fā)病率更高,嚴(yán)重時(shí)可達(dá)40%左右.若僅以發(fā)病面積40萬(wàn)hm2,以及用藥7.46 kg/hm2計(jì)算,預(yù)計(jì)防治水霉病的藥物年需求量最少是300萬(wàn)kg以上.

“美婷”是上海海洋大學(xué)國(guó)家水生動(dòng)物病原庫(kù)科研團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)近6年多的努力研制出的“孔雀石綠”替代制劑,是“國(guó)家十一五科技支撐計(jì)劃”、十二五“863”計(jì)劃、“上海市農(nóng)委科技興農(nóng)重點(diǎn)項(xiàng)目”資助所獲得的最新科研成果.現(xiàn)已建立了美婷生產(chǎn)工藝,并已完成其作用機(jī)制、藥理學(xué)、穩(wěn)定性及安全性的研究.

“美婷”的作用機(jī)理是通過(guò)作用于菌絲體、孢子的細(xì)胞壁,以使其選擇通透性,影響水霉菌對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用,使菌絲體細(xì)胞死亡、孢子失去萌發(fā)力,阻斷其生活史.研究證明它對(duì)魚(yú)體和魚(yú)卵的水霉病具有良好的防治效果.當(dāng)“美婷”的潑灑濃度為5～10 g/m3,浸浴濃度為20 g/m3時(shí),可有效地防治魚(yú)卵、魚(yú)苗和成魚(yú)的水霉病.試驗(yàn)表明,用“美婷”預(yù)防水霉病,用藥濃度在16 mg/L時(shí),它對(duì)草魚(yú)、鯽的保護(hù)率分別可達(dá)到96.7%和100%(而孔雀石綠分別只有76.7%和73.3%),用16 mg/L的濃度治療,對(duì)草魚(yú)、鯽的有效率分別為50%和53.3%(孔雀石綠分別為56.7%和53.3%)[14].

“美婷”的主要成分的組成是純天然的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、用于食品防腐劑和用于日用化妝品的防霉、防腐劑[15],此外,還具有增強(qiáng)機(jī)體免疫的功能[16],因此它對(duì)人類(lèi)是安全的.經(jīng)試驗(yàn)它不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生任何副面作用,一定程度上還可促進(jìn)有益菌群和水體中的藻類(lèi)、浮游生物的生長(zhǎng)[17].

在使用成本方面,防治魚(yú)類(lèi)的水霉病,潑灑的成本約為0.4～0.47元/hm2,浸浴約0.7元/m3水體,與孔雀石綠基本相當(dāng),基本可以為生產(chǎn)所接受.

目前,“美婷”制劑已進(jìn)入生產(chǎn)性擴(kuò)大試驗(yàn)階段.2008—2012年期間,共生產(chǎn)應(yīng)用于生產(chǎn)性試驗(yàn)的“美婷”13.5 t,在全國(guó)主要水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)進(jìn)行了中試推廣驗(yàn)證.使用地點(diǎn)覆蓋東北、華北、華中、華南、華東、西北等地區(qū),北京、河北、河南、遼寧、吉林、上海、江蘇、浙江、天津、黑龍江、安徽、福建、江西、湖北、湖南、山西、山東、廣東、廣西、重慶、四川、貴州等共22個(gè)省(直轄市),試驗(yàn)面積累計(jì)達(dá)0.2萬(wàn)hm2.針對(duì)魚(yú)類(lèi)(卵)的水霉病,“美婷”制劑的受試對(duì)象涵蓋大宗淡水魚(yú)類(lèi)(青、草、鰱、鳙、鯉、鯽、鳊、魴)、主要出口魚(yú)類(lèi)(鰻、羅非魚(yú)、斑點(diǎn)叉尾鮰)、某些特種養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)(胭脂魚(yú)、金魚(yú)、鱖、黃顙魚(yú)、江顙魚(yú)、云斑鮰)等數(shù)十余種.此外還對(duì)運(yùn)輸途中受傷鱤、草魚(yú)等進(jìn)行了相應(yīng)的試驗(yàn).

生產(chǎn)性試驗(yàn)反應(yīng),美婷能有效地降低水霉對(duì)魚(yú)(或卵)的感染率,提高魚(yú)的成活率、魚(yú)卵的孵化率,減少經(jīng)濟(jì)損失,提高養(yǎng)殖效率.如對(duì)黃顙魚(yú)卵、彭澤鯽卵,使用“美婷”后完全不會(huì)感染水霉病,對(duì)魚(yú)苗、成魚(yú)的水霉病預(yù)防作用也十分明顯,可使水霉感染率平均降低60%.

“美婷”應(yīng)用產(chǎn)生的社會(huì)、生態(tài)與經(jīng)濟(jì)效益十分明顯,不僅保障了水產(chǎn)品的質(zhì)量安全,保護(hù)了水域生態(tài)環(huán)境,而且產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益.據(jù)估計(jì),6年來(lái)美婷生產(chǎn)性應(yīng)用產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)億元以上.

孔雀石綠的替代藥物“美婷”已在生產(chǎn)應(yīng)用中顯示出良好的應(yīng)用前景.隨著“美婷”研究的深入,“美婷”生產(chǎn)文號(hào)的獲得,將會(huì)從根本上解決孔雀石綠的禁用問(wèn)題.

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