典型獸用抗生素在土壤-葉用萵苣中的轉(zhuǎn)運(yùn)及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

王倩倩，龔蘭，朱磊，欒楓婷，何濤，王冉，魏瑞成

摘要：以葉用萵苣為供試材料，采用盆栽試驗(yàn)對(duì)7種典型獸用抗生素[磺胺嘧啶（SDZ）、氟苯尼考（FF）、鹽酸環(huán)丙沙星（CIP）、鹽酸林可霉素單水化合物（LCM）、鹽酸強(qiáng)力霉素（DOX）、頭孢噻呋（EFT）、泰樂(lè)菌素（TYL）]在土壤-葉用萵苣中的轉(zhuǎn)運(yùn)規(guī)律進(jìn)行研究，以評(píng)價(jià)其環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)果表明種植葉用萵苣的土壤中獸用抗生素降解速率明顯高于無(wú)葉用萵苣組，暴露時(shí)間與抗生素殘留量呈負(fù)相關(guān);土壤中獸用抗生素初始含量越高，獸用抗生素降解越快，最易降解的是EFT，最難降解的是FF。葉用萵苣中獸用抗生素含量隨暴露時(shí)間延長(zhǎng)不斷增加，除EFT外其他6種獸用抗生素有富集。SDZ、FF、CIP、LCM在葉用萵苣莖葉的轉(zhuǎn)運(yùn)能力和富集量大，在葉用萵苣中食用風(fēng)險(xiǎn)高， DOX和TYL在葉用萵苣中食用風(fēng)險(xiǎn)小。

關(guān)鍵詞：獸藥抗生素;土壤;葉用萵苣;轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù);富集系數(shù);風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

中圖分類號(hào)：X592文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000-4440（2021）06-1575-08

Transport and risk assessment of typical veterinary antibiotics in soil-lettuce

WANG Qian-qian1，GONG Lan2，ZHU Lei2，LUAN Feng-ting2，HE Tao2，WANG Ran1，2，WEI Rui-cheng2

（1.College of Animal Science and Technology， Nanjing Agricultural University， Nanjing 210095，China;2.Jiangsu Provincial Key Laboratory of Animal-derived Food Safety， Jiangsu Academy of Agricultural Sciences/Key Lab of Agro-Product Safety Risk Evaluation， Ministry of Agriculture， Nanjing 210014， China）

Abstract：In this pot experiment， the transport of seven veterinary antibiotics， such as sulfadiazine （SDZ）， florfenicol （FF）， ciprofloxacin （CIP）， lincomycin （LCM）， doxycycline （DOX）， ceftiofur （EFT）， tylosin （TYL）， in soil-lettuce was studied by using lettuce as the experimental material， so as to evaluate environmental risks. The results showed that the degradation rate of veterinary antibiotics in the soil planted with lettuce was significantly higher than that in the soil without lettuce， and the exposure time was negatively correlated with the amount of antibiotic residues. The higher initial content of veterinary antibiotics in the soil， the faster degradation rate of antibiotics. EFT was the most easily degraded， and FF was the most difficult to degrade. With the increase of exposure time， the content of veterinary antibiotics in lettuce increased continuously. Six kinds of antibiotics had enrichment phenomenon except EFT. The transport capacity and enrichment of SDZ， FF， CIP and LCM in the stems and leaves of the lettuce were large， so it had high risk to eat them. On the contrary， DOX and TYL had low edible risk in lettuce.

Key words：veterinary antibiotics;soil;lettuce;translocation factor;bioconcentration factor;risk assessment

獸用抗生素基于高效性和廉價(jià)性，廣泛用于養(yǎng)殖行業(yè)動(dòng)物疾病的治療，使用量巨大[1]。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，中國(guó)畜牧養(yǎng)殖業(yè)每年使用的抗生素量約占全世界畜牧養(yǎng)殖業(yè)每年使用總量的70%，占抗生素年總產(chǎn)量的46.1%[2-3]。2019年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布194號(hào)公告，禁止生產(chǎn)除中藥外所有促生長(zhǎng)類飼料添加劑。但是作為治療藥物，部分抗生素仍在使用。土壤和植物是人類和動(dòng)物生活中最重要的環(huán)境組成，為人類和動(dòng)物提供優(yōu)良的環(huán)境條件和物質(zhì)保障[4]。約有30%～90%獸藥將以原藥或代謝產(chǎn)物的形式殘留在糞尿中，通過(guò)各種直接或間接途徑進(jìn)入土壤-植物系統(tǒng)中[5]?？股刈鳛榛钚源蠓肿游廴疚?，在環(huán)境中以原藥或代謝物的形式維持較長(zhǎng)時(shí)間的活性，引發(fā)土壤-植物系統(tǒng)中新的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)人類和動(dòng)物健康造成潛在風(fēng)險(xiǎn)[6-10]。

抗生素殘留在土壤-植物生態(tài)系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)歸特性（吸附、遷移、降解）對(duì)于獸藥安全的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究至關(guān)重要[11]。遲蓀琳等[12]研究結(jié)果表明葉用萵苣對(duì)四環(huán)素類抗生素具有吸收能力，且吸收量隨土壤中施加量的增加而增加。李亞寧等[13]發(fā)現(xiàn)植物的種植會(huì)促進(jìn)磺胺類抗生素在土壤中的降解，同時(shí)植物的吸收會(huì)增加人類暴露的風(fēng)險(xiǎn)。然而，在環(huán)境中有多種抗生素并存的現(xiàn)象，土壤-植物系統(tǒng)對(duì)多種抗生素的遷移、吸收和累積是否存在差異，是否存在降解作用，仍需進(jìn)一步深入研究。

本研究根據(jù)前期全國(guó)養(yǎng)殖場(chǎng)面源上抗生素的使用量和畜禽糞便中抗生素殘留量的調(diào)研結(jié)果，選取最具有代表性和研究?jī)r(jià)值的7種抗生素為研究對(duì)象，以居民大眾消費(fèi)的葉用萵苣作為代表植物，模擬實(shí)際生產(chǎn)中土壤最大持水量（Maximum water holding capacity，MWHC）的60%進(jìn)行溫室盆栽試驗(yàn)，通過(guò)比較蔬菜不同組織部位中抗生素的殘留量和生物富集量，以及不同抗生素在葉用萵苣體內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)能力，明確獸藥抗生素在土壤-蔬菜系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)運(yùn)規(guī)律，評(píng)估不同獸藥抗生素在同一種蔬菜中的累積風(fēng)險(xiǎn)，為獸藥抗生素的環(huán)境安全性評(píng)價(jià)提供數(shù)據(jù)和科學(xué)支撐。

1材料與方法

1.1供試材料

試驗(yàn)蔬菜：香港軟尾葉用萵苣，河北青縣常豐種業(yè)有限公司提供。試驗(yàn)土壤：沙壤土，含有79.0%的沙土，13.0%的淤泥和8.0%的黏土。將土壤與部分泥炭混合，土壤有機(jī)質(zhì)含量達(dá)到2.8%。土壤風(fēng)干后過(guò)2 mm篩后使用。試驗(yàn)藥品：磺胺嘧啶（SDZ），純度≥99.0%，MW=250.28 g/mol;氟苯尼考（FF），純度≥98.0%，MW=358.21 g/mol;鹽酸環(huán)丙沙星（CIP），純度≥98.0%，MW=367.80 g/mol;鹽酸林可霉素單水合物（LCM），純度≥98.0%，MW=443.00 g/mol;鹽酸強(qiáng)力霉素（DOX），純度≥97.0%，MW=503.93 g/mol;頭孢噻呋（EFT），純度≥99.0%，MW=523.56 g/mol;泰樂(lè)菌素（TYL），純度≥93.0%，MW=916.10 g/mol。以上藥品均購(gòu)于Tapery公司。

1.2主要儀器

API 6500 plus 高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀（美國(guó)SCIEX公司產(chǎn)品），N-EVAP TM112氮吹儀（美國(guó) Organomation 公司產(chǎn)品），LYO QUEST -85真空冷凍干燥機(jī)（西班牙Telstar公司產(chǎn)品），Arium Pro超純水儀（德國(guó)Sartorius公司產(chǎn)品），Eppendorf 5810R高速冷凍離心機(jī)（美國(guó)Eppendorf 公司產(chǎn)品），VORTEX 2漩渦混勻器（德國(guó)IKA公司產(chǎn)品），HY-2調(diào)速多用振蕩器（常州國(guó)華電器有限公司產(chǎn)品），KQ-200KDB型高功率數(shù)控超聲波清洗器（昆山超聲儀器有限公司產(chǎn)品），PE28臺(tái)式pH計(jì)（瑞士METTLER TOLEDO公司產(chǎn)品），真空二十孔固相萃取裝置（美國(guó)Waters公司產(chǎn)品），StrataTM-X33μm固相萃取柱（美國(guó)Phenomenex公司產(chǎn)品）。

1.3主要藥品與試劑

甲醇、乙腈（色譜級(jí)，美國(guó)Honeywell公司產(chǎn)品），甲酸（色譜級(jí)，德國(guó)CNW公司產(chǎn)品），甲醇（分析純，江蘇強(qiáng)盛功能化學(xué)股份有限公司產(chǎn)品），乙腈（分析純，天津科密歐化學(xué)試劑有限公司產(chǎn)品），檸檬酸（99.5%，天津科密歐化學(xué)試劑有限公司產(chǎn)品），乙二胺四乙酸二鈉（99.0%，天津科密歐化學(xué)試劑有限公司產(chǎn)品），正己烷（分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司產(chǎn)品），十二水磷酸氫二鈉（99.0%，成都科隆化學(xué)品有限公司產(chǎn)品），氫氧化鈉（分析純，西隴科學(xué)股份有限公司產(chǎn)品）。

1.4標(biāo)準(zhǔn)溶液配制和標(biāo)準(zhǔn)曲線

分別準(zhǔn)確稱取7種獸用抗生素的適量標(biāo)準(zhǔn)品，用甲醇溶解并定容，配制成1.0 mg/ml單一標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。取7種獸用抗生素儲(chǔ)備液適量用10%乙腈水稀釋，配制成10 mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)中間工作液。量取適量混合標(biāo)準(zhǔn)中間工作液，用10%乙腈水（色譜純）稀釋制備0.5 μg/L、1.0 μg/L、2.0 μg/L、10.0 μg/L、20 μg/L、100 μg/L混合標(biāo)準(zhǔn)工作液。標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液于-20 ℃保存，混合標(biāo)準(zhǔn)工作液保存于4 ℃冰箱避光保存?zhèn)溆谩?/p>

1.5種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率試驗(yàn)

以葉用萵苣種子作為試驗(yàn)對(duì)象，混合獸用抗生素在有機(jī)溶劑（丙酮、甲醇、NaOH溶液）中進(jìn)行溶解。為了排除有機(jī)溶劑的影響，將添加相同有機(jī)溶劑作為對(duì)照，試驗(yàn)設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。試驗(yàn)步驟如下：（1）準(zhǔn)備直徑為9 cm培養(yǎng)皿，分別鋪入相應(yīng)大小的濾紙一張，對(duì)培養(yǎng)皿進(jìn)行編號(hào)。均勻放進(jìn)30粒顆粒飽滿、大小接近的葉用萵苣種子，用移液槍取5.0 ml已配好的藥品混合液于培養(yǎng)皿中。每個(gè)處理3次重復(fù)。（2）將培養(yǎng)皿放置在人工氣候培養(yǎng)箱中，白天光照14 h，溫度18 ℃，夜晚黑暗10 h，溫度15 ℃，濕度為80%，在第3 d和第7 d觀察種子發(fā)芽情況。（3）記錄對(duì)照組和試驗(yàn)組發(fā)芽種子數(shù)。（4）計(jì)算種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率。種子發(fā)芽勢(shì)=（前3 d發(fā)芽的種子數(shù)/供試種子數(shù)）×100%，種子發(fā)芽率=（前7 d發(fā)芽的種子數(shù)/供試種子數(shù)）×100%。

1.6盆栽試驗(yàn)

稱取7種獸用抗生素用丙酮或水溶解后進(jìn)行混合，配制成適當(dāng)濃度，將其均勻噴灑在風(fēng)干的沙壤土中，最終得到土壤中每種藥物的含量分別為5 mg/kg、50 mg/kg。葉用萵苣種子在24 ℃條件下，放入裝有蛭石的穴盤中，在溫室中（光照12 h，黑暗12 h，日溫20 ℃，夜溫18 ℃，相對(duì)濕度60%～80%）培養(yǎng)，待葉用萵苣長(zhǎng)出3～4片真葉時(shí)開(kāi)始移苗。挑選生長(zhǎng)一致的葉用萵苣移栽至裝有4.8 kg土壤的花盆（長(zhǎng)49.5 cm，寬17.5 cm，高14.0 cm）中，每盆5棵。每天用去離子水灌溉，通過(guò)監(jiān)測(cè)盆的質(zhì)量，使盆中土壤含水量保持在土壤最大持水量的60%。藥品含量為0 mg/kg、5 mg/kg、50 mg/kg。對(duì)照組（無(wú)菜）藥物處理含量為5 mg/kg、50 mg/kg，試驗(yàn)組（有菜）藥物處理含量為0 mg/kg、5 mg/kg、50 mg/kg。盆栽試驗(yàn)設(shè)計(jì)如表2。每處理3個(gè)重復(fù)。對(duì)照組分別在移栽后第21 d（早熟期）和第28 d（成熟期）用去離子水灌溉3 h后收集土壤樣品。試驗(yàn)組分別在移栽后第21 d（早熟期）和第28 d（成熟期）用去離子水灌溉3 h后收集土壤樣品與蔬菜樣品。在試驗(yàn)進(jìn)行中發(fā)現(xiàn)高含量試驗(yàn)組（50 mg/kg）在12 d時(shí)葉用萵苣停止生長(zhǎng)，所以收集樣品的時(shí)間增加了對(duì)照組移栽后第12 d和試驗(yàn)組移栽后第12 d。由于蔬菜只有通過(guò)根系才能吸收富集抗生素，所以在同一深度5 cm處采集蔬菜根系周圍的土壤樣品。

1.7蔬菜和土壤中獸用抗生素含量測(cè)定

1.7.1樣品前處理土壤樣品避光風(fēng)干備用。用去離子水徹底沖洗葉用萵苣樣品植株，去除附著的土壤顆粒，用紙巾擦拭，分離成根系和莖葉，并分別切成小塊，凍干粉碎（凍干前后稱質(zhì)量），-20 ℃保存。

1.7.2樣品獸用抗生素提取土壤樣品：將風(fēng)干后的土壤樣品準(zhǔn)確稱取5.00 g放置50 ml離心管中，加入20 ml甲醇（分析純）和0.1 mol/L Na2EDTA-Mcllvaine緩沖溶液（9∶1，pH=6.0），漩渦30 s，振蕩10 min，超聲波20 min，10 000 r/min離心5 min，將上清液轉(zhuǎn)移至新的離心管，重復(fù)以上步驟再提取一次，將2次的上清液合并。于40 ℃下氮?dú)獯抵?0 ml，加0.1 mol/L Na2EDTA-Mcllvaine緩沖溶液（pH=6.0）稀釋至30 ml，備用。蔬菜樣品：準(zhǔn)確稱取制備后的葉用萵苣0.5 g至50 ml離心管，加入20 ml乙腈（分析純）和0.1 mol/L Na2EDTA-Mcllvaine緩沖溶液（9∶1，pH=6.0），漩渦30 s，振蕩10 min，超聲波20 min，10 000 r/min離心5 min，將上清液轉(zhuǎn)移至新的離心管中，重復(fù)以上步驟再提取一次，將2次的上清液合并。加入10 ml正己烷，振蕩5 min，8 000 r/min離心5 min，移取下層溶液。于40 ℃下氮?dú)獯抵?0 ml，加0.1 mol/L Na2EDTA-Mcllvaine緩沖溶液（pH=6.0）稀釋至30 ml，備用。

1.7.3樣品凈化StrataTM-X33固相萃取柱依次用6 ml甲醇（色譜純）、6 ml 0.1 mol/L Na2EDTA-Mcllvaine緩沖溶液（pH=4.0）活化，移取全部備用液過(guò)柱， 用10 ml水淋洗，抽干。加甲醇（色譜純）8 ml洗脫，用10 ml離心管收集洗脫液，于40 ℃下氮?dú)獯蹈?，加入流?dòng)相（10%乙腈）1.0 ml將殘余物溶解，超聲波處理2 min，混勻后過(guò)0.22 μm濾頭，測(cè)定。

1.7.4高效液相色譜質(zhì)譜條件液相條件：采用ACQUITY UPLC BEH C18色譜柱（100.0 mm×2.1 mm×1.7 μm），柱溫為40 ℃，流速為0.3 ml/min，進(jìn)樣量為10 μl。正離子掃描模式下流動(dòng)相采用甲醇和0.1%甲酸水。質(zhì)譜條件：氣簾氣為45 V，碰撞氣為8 V，離子源電壓為5 500 V，離子源溫度為500 ℃，霧化氣壓力為3.45 Pa，輔助氣壓力為3.79 Pa，掃描方式為多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式。負(fù)離子掃描模式下，流動(dòng)相采用甲醇和水，氣簾氣為20 V，碰撞氣為7 V，離子源電壓為-4 500 V，離子源溫度為500 ℃，霧化氣壓力為3.10 Pa，輔助氣壓力為3.45 Pa，掃描方式為多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式。以上各藥物的質(zhì)譜參數(shù)和液相條件參照本實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)發(fā)表的方法[14]。

為了減少基質(zhì)效應(yīng)的干擾，土壤和蔬菜植株樣品采用基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行定量。添加回收含量分別為定量限的2、10、100倍，在0.68 μg/kg至421 μg/kg范圍內(nèi)測(cè)定得到土壤和蔬菜樣品中抗生素的回收率分別為：72.4%～86.2%、69.2%～87.3%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于10%;方法的檢出限為0.34～1.33 μg/kg，定量限為0.58～4.21 μg/kg，測(cè)定結(jié)果可滿足本試驗(yàn)樣品檢測(cè)的要求。若實(shí)際樣品測(cè)定含量超過(guò)421 μg/kg，可將樣品稀釋至線性范圍內(nèi)再測(cè)定。

1.8數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

獸用抗生素在蔬菜中的富集系數(shù)（BCF）計(jì)算公式為：BCF莖葉= C莖葉/ C土壤，BCF根= C根/ C土壤，其中， C莖葉中為莖葉中抗生素含量（mg/kg），C根為根中抗生素含量（mg/kg），C土壤為土壤中抗生素含量（mg/kg）?？股貜闹参锏叵虏肯虻厣喜康霓D(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)（TF）計(jì)算公式為：TF = C莖葉/ C根，其中， C莖葉為抗生素在莖葉中的含量（mg/kg），C根為抗生素在根中的含量（mg/kg）。某種抗生素的殘留率（R）計(jì)算公式為：R=Ct / C0×100%，其中， Ct為時(shí)間t（d）時(shí)殘留的抗生素含量（mg/kg），C0為抗生素起始含量。

測(cè)定得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)先采用Excel進(jìn)行初步統(tǒng)計(jì)處理，然后再用SPSS 25.0軟件中One-Way ANOVA進(jìn)行顯著性差異分析，以P<0.05（差異顯著）作為差異顯著性標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)結(jié)果以“平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。用Graphpad Prism8.0.2進(jìn)行作圖。

2結(jié)果與分析

2.1不同處理對(duì)葉用萵苣種子發(fā)芽的影響

只添加有機(jī)溶劑組葉用萵苣種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率與對(duì)照組之間無(wú)顯著差異（P>0.05）。葉用萵苣種子在5 mg/L、20 mg/L和50 mg/L獸用抗生素處理組中，隨著獸用抗生素處理量的增加，其發(fā)芽勢(shì)與發(fā)芽率顯著下降（P<0.05）（圖1）。表明溶解獸用抗生素用的有機(jī)溶劑對(duì)葉用萵苣種子發(fā)芽勢(shì)與發(fā)芽率無(wú)顯著影響，隨獸用抗生素處理量的增加葉用萵苣的發(fā)芽勢(shì)與發(fā)芽率隨之顯著下降。

2.2獸用抗生素在土壤中的殘留

沒(méi)有種植葉用萵苣的土壤中隨時(shí)間的推移，7種抗生素殘留量均下降（表3）。早期（0～12 d）土壤中抗生素的降解速率明顯大于后期（13～21 d、22～28 d），尤其是高添加量抗生素的降解速率高于低添加量，殘留量與添加量呈正相關(guān)關(guān)系。對(duì)比各抗生素的殘留情況，試驗(yàn)?zāi)┢贔F和DOX的殘留率最高，說(shuō)明FF和DOX難降解，在土壤中穩(wěn)定;EFT、CIP和LCM在13～28 d土壤中降解速度快，在12 d之后EFT的殘留量較低，說(shuō)明EFT不穩(wěn)定，易降解。

a：對(duì)照組Ⅰ;b：對(duì)照組Ⅱ-1;c：對(duì)照組Ⅱ-2;d：對(duì)照組Ⅱ-3;e：試驗(yàn)組Ⅰ;f：試驗(yàn)組Ⅱ;g：試驗(yàn)組Ⅲ;各處理見(jiàn)表1。不同字母表示差異達(dá)到顯著水平。

當(dāng)在土壤中種植蔬菜后，隨時(shí)間的推移，土壤中7種獸用抗生素的殘留量和殘留率均下降，并且獸用抗生素降解速率高于無(wú)蔬菜的土壤，殘留量與添加量呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系（表4），說(shuō)明獸用抗生素初始添加量會(huì)影響其在土壤中的去除效果。早期（0～12 d）土壤中獸用抗生素含量下降速度明顯大于后期（13～21 d、22～28 d）。高、低添加量處理的獸用抗生素殘留率除FF外均小于4%，殘留量低于無(wú)蔬菜組，說(shuō)明蔬菜確實(shí)可以通過(guò)吸收遷移抗生素。

2.3獸用抗生素在葉用萵苣不同部位的遷移規(guī)律

由于高添加量（50 mg/kg）獸用抗生素抑制了葉用萵苣的生長(zhǎng)，因此只采集了移栽后12 d的葉用萵苣，低添加量處理組采集了12 d、21 d、28 d的葉用萵苣。測(cè)定結(jié)果（表5）顯示7種獸用抗生素除EFT外，均在葉用萵苣組織中檢測(cè)到，說(shuō)明EFT遷移到蔬菜中造成獸用抗生素殘留的風(fēng)險(xiǎn)較小，這與EFT在環(huán)境中不穩(wěn)定有關(guān)。

在低添加量組暴露12 d、21 d、28 d，除EFT外，其余6種獸用抗生素在莖葉和根中均有檢出。12 d時(shí)葉用萵苣中獸用抗生素的殘留量最高，隨著種植時(shí)間的延長(zhǎng)，葉用萵苣組織中殘留量呈下降的趨勢(shì)?？赡苁侨~用萵苣對(duì)獸用抗生素的吸收減緩或停止，隨后植物組織中可能發(fā)生了代謝、氧化、光解或微生物作用，獸用抗生素被降解，導(dǎo)致組織中獸用抗生素含量降低。此結(jié)果也進(jìn)一步佐證了0～12 d土壤中獸用抗生素殘留量下降率明顯高于21 d和28 d的結(jié)果。值得注意的是FF在蔬菜和土壤中殘留量均是最高，表明FF在環(huán)境中穩(wěn)定，不易受到光照、微生物和酶等因素影響而降解。

葉用萵苣對(duì)獸用抗生素具有吸收能力，F(xiàn)F、SDZ、CIP和LCM含量莖葉>根系，DOX和TYL含量根系>莖葉。莖葉對(duì)FF的吸收率最高，對(duì)TYL的吸收率最低，這與藥物本身的結(jié)構(gòu)性質(zhì)有關(guān)。

2.4獸用抗生素在葉用萵苣組織器官中的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)（TF）

從圖2可以看出，SDZ、FF、LCM、CIP的TF值>1，說(shuō)明在暴露12 d，它們?cè)谌~用萵苣中從根到莖葉的轉(zhuǎn)運(yùn)能力較強(qiáng)，而DOX和TYL的TF值<1，說(shuō)明暴露12 d時(shí)，它們?cè)谌~用萵苣中從根到莖葉的轉(zhuǎn)運(yùn)能力較弱。在低添加量處理下，葉用萵苣對(duì)獸用抗生素的轉(zhuǎn)運(yùn)能力表現(xiàn)為FF>SDZ>CIP>LCM>TYL>DOX;在高添加量處理下，葉用萵苣對(duì)獸用抗生素的轉(zhuǎn)運(yùn)能力表現(xiàn)為SDZ>FF>CIP>LCM>TYL>DOX，說(shuō)明獸用抗生素在蔬菜中的轉(zhuǎn)運(yùn)能力與獸用抗生素的種類和添加量有關(guān)。

從圖2可以看出，21 d、28 d與12 d相比，受到植物體內(nèi)已有獸用抗生素的影響，各獸用抗生素的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)均降低，其中SDZ、FF、CIP的TF值>1，說(shuō)明此時(shí)它們?cè)谌~用萵苣中從根到莖葉的轉(zhuǎn)運(yùn)能力較強(qiáng);LCM、TYL、DOX的TF值<1，說(shuō)明此時(shí)它們?cè)谌~用萵苣中從根到莖葉的轉(zhuǎn)運(yùn)能力較弱。在21 d時(shí)，低添加量處理下，F(xiàn)F的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)（6.82）最高，說(shuō)明其轉(zhuǎn)運(yùn)能力最強(qiáng)。

2.5獸用抗生素在葉用萵苣中不同部位的富集能力（BCF）

在葉用萵苣莖葉部，SDZ、FF、CIP、LCM的富集能力強(qiáng)于DOX和TYL。圖3和圖4表明在5 mg/kg低添加量的處理組中，隨著暴露時(shí)間的推移，葉用萵苣莖葉中SDZ、CIP、LCM富集能力與暴露時(shí)間成正比。由于12 d以后50 mg/kg高添加量處理組抑制了葉用萵苣的生長(zhǎng)，所以這里不再對(duì)高添加量暴露下的葉用萵苣莖葉和根富集能力進(jìn)行闡述。

在葉用萵苣根部，低添加量處理組BCF為0.169～0.365 mg/kg，高添加量處理組BCF為0.275～0.469 mg/kg。圖3和圖4表明隨著暴露時(shí)間的推移，根中SDZ、FF、CIP和LCM富集能力與時(shí)間成正比。

綜合分析發(fā)現(xiàn)，SDZ、FF、CIP和LCM這4種獸用抗生素的風(fēng)險(xiǎn)較大，DOX和TYL在蔬菜中的富集風(fēng)險(xiǎn)較小，EFT未檢出因此相對(duì)比較安全。葉用萵苣莖葉部比根部更易富集SDZ和FF。

3討論

3.1獸用抗生素在土壤中的殘留規(guī)律

試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)土壤中獸用抗生素的降解速率與暴露時(shí)間、抗生素的初始添加量、獸用抗生素的種類和有無(wú)種植蔬菜均有關(guān)系。在0～12 d，土壤中獸用抗生素的降解速率最快，與徐秋桐[15]研究結(jié)果一致。張圣新等[16]通過(guò)4種葉菜水培試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，強(qiáng)力霉素在無(wú)蔬菜種植的培養(yǎng)液中降解速度要低于有蔬菜種植的培養(yǎng)液中的降解速率，表明蔬菜有吸收遷移獸用抗生素的作用，這與本研究中蔬菜種植的土壤獸用抗生素降解速率快的結(jié)論一致。EFT在土壤中降解速度最快，這可能與頭孢噻呋的光降解速度較快有關(guān)[17]。氟苯尼考在土壤中的半衰期較長(zhǎng)，生物有效性較高，氟苯尼考在土壤中的殘留量最高[18]。

3.2獸用抗生素在葉用萵苣中的殘留、遷移規(guī)律

楊曉靜[19]研究了葉用萵苣在水培條件下對(duì)10種抗生素的吸收規(guī)律，發(fā)現(xiàn)其莖葉FF的含量隨暴露時(shí)間的延長(zhǎng)呈逐漸升高，而根中FF的含量隨暴露時(shí)間的延長(zhǎng)先降低后升高，且在暴露30 d后，莖葉中FF的含量最高。這與本試驗(yàn)結(jié)果相似，本試驗(yàn)中葉用萵苣莖葉中FF的含量最高，隨著暴露時(shí)間的延長(zhǎng)葉用萵苣中FF殘留量呈逐漸下降的趨勢(shì)。另外，在本研究中，不同暴露時(shí)間且不同抗生素添加量處理的葉用萵苣莖葉比根更易富集FF、SDZ、CIP，不易富集DOX和TYL，是由于FF、SDZ、CIP的分子量小于500 g/mol，藥物易通過(guò)細(xì)胞膜到達(dá)木質(zhì)部，增加其在葉中的積累，而DOX和TYL的分子量大于500 g/mol，藥物難以通過(guò)細(xì)胞膜到達(dá)木質(zhì)部，導(dǎo)致其在葉中積累減少，葉中富集系數(shù)降低[20]。

4結(jié)論

通過(guò)研究不同添加量獸用抗生素在土壤和葉用萵苣中的分布、遷移、吸收和降解規(guī)律，發(fā)現(xiàn)獸用抗生素在土壤中的殘留受到獸用抗生素添加量、類型和暴露時(shí)間的影響，最易降解的獸用抗生素是EFT，最難降解的獸用抗生素是FF。

種植蔬菜有利于獸用抗生素從土壤遷移至植物體內(nèi)，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)獸用抗生素的分子量大小影響其在植物體內(nèi)的遷移轉(zhuǎn)運(yùn)，分子量越小，轉(zhuǎn)運(yùn)能力越強(qiáng)，莖葉部對(duì)其吸收富集量越大。本研究中7種獸用抗生素在葉用萵苣中有6種在葉用萵苣中富集，莖葉中SDZ、FF、CIP和LCM的BCF值較高，TF值>1，F(xiàn)F的轉(zhuǎn)運(yùn)能力最強(qiáng)，因此SDZ、FF、CIP和LCM在葉用萵苣中食用風(fēng)險(xiǎn)高;莖葉中DOX、TYL的BCF值較低，TF值<1，DOX、TYL在葉用萵苣中食用風(fēng)險(xiǎn)較小，因?yàn)槿~用萵苣不吸收EFT，在葉用萵苣中相對(duì)比較安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]KUMMERER K. Antibiotics in the aquatic environment--a review--part II[J]. Chemosphere， 2009， 75（4）： 435-441.

[2]歐陽(yáng)朋倩，謝光炎，許燕濱. 養(yǎng)殖環(huán)境中抗生素抗性基因的研究進(jìn)展[J].微生物學(xué)通報(bào)，2020，47（10）：3470-3480.

[3]郝斯貝，劉成斌，陳曉燕，等. 畜禽糞便中氮磷及抗生素的高效檢測(cè)方法研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)環(huán)境科學(xué)，2021，41（4）：1746-1755.

[4]黃丹，葉茂，朱國(guó)繁，等. 抗生素/抗性細(xì)菌/抗性基因在土壤-植物系統(tǒng)中遷移轉(zhuǎn)化及阻控消減的研究進(jìn)展[J].土壤，2020，52（5）：891-900.

[5]王衛(wèi)中，遲蓀琳，徐衛(wèi)紅. 四環(huán)素類抗生素對(duì)土壤-生菜系統(tǒng)的生物效應(yīng)及其遷移降解特性[J]. 環(huán)境科學(xué)，2021，42（3）：1545-1558.

[6]KOPMANN C， JECHALKE S， ROSENDAHL I， et al. Abundance and transferability of antibiotic resistance as related to the fate of sulfadiazine in maize rhizosphere and bulk soil[J]. FEMS Microbiol Ecol，2013，83（1）：125-134.

[7]CHRISTOU A， KARAOLIA P， HAPESHI E， et al. Long-term wastewater irrigation of vegetables in real agricultural systems： Concentration of pharmaceuticals in soil， uptake and bioaccumulation in tomato fruits and human health risk assessment[J]. Water Research，2016，109： 24-34.

[8]DE BOER M A， HAMMERTON M， SLOOTWEG J C. Uptake of pharmaceuticals by sorbent-amended struvite fertilisers recovered from human urine and their bioaccumulation in tomato fruit[J]. Water Research，2018，133 （APR.15）： 19-26.

[9]劉偉杰，賀小娜，韓珊珊，等. 禽畜糞便中抗生素耐藥菌的分離與分子鑒定[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，47（1）：291-293.

[10]劉迪，李赟，盧信，等. 抗生素在土壤中的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)及錳氧化物修復(fù)技術(shù)的研究進(jìn)展[J].江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2020，36（3）：785-794.

[11]PAN M， CHU L M. Adsorption and degradation of five selected antibiotics in agricultural soil[J]. Science of The Total Environment，2016，545/546（1）： 48-56.

[12]遲蓀琳，王衛(wèi)中，徐衛(wèi)紅，等. 四環(huán)素類抗生素對(duì)不同蔬菜生長(zhǎng)的影響及其富集轉(zhuǎn)運(yùn)特征[J]. 環(huán)境科學(xué)， 2018，39（2）：935-943.

[13]李亞寧，張麗紅，吳鵬，等.磺胺類抗生素在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化及植物效應(yīng)[J].安全與環(huán)境學(xué)報(bào)，2019，19（4）：1425-1430.

[14]WEI R C， HE T， ZHANG S X， et al. Occurrence of seventeen veterinary antibiotics and resistant bacterias in manure-fertilized vegetable farm soil in four provinces of China[J]. Chemosphere，2019，215： 234-240.

[15]徐秋桐. 土壤-蔬菜系統(tǒng)典型污染物的污染特征及抗生素的生理效應(yīng)[D].杭州：浙江大學(xué)，2019.

[16]張圣新，羅盼盼，鮑恩東，等. 4種葉菜對(duì)強(qiáng)力霉素的吸收與富集特征[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2018，34（5）：112-117.

[17]何楊. 生物炭對(duì)紫色土中氟苯尼考吸附機(jī)理與遷移行為影響研究[D].成都：西南交通大學(xué)，2019.

[18]陳晨，董聯(lián)，孫繼超，等. 獸用頭孢噻呋在食品動(dòng)物中的研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)抗生素雜志，2020，45（11）：17-23.

[19]楊曉靜.? 蔬菜中抗生素的分析及吸收規(guī)律研究[D].大連：大連理工大學(xué)，2017.

[20]LI Y， SALLACH J B， ZHANG W， et al. Insight into the distribution of pharmaceuticals in soil-water-plant systems[J]. Water Researsh，2019，152： 38-46.

（責(zé)任編輯：張震林）

收稿日期：2021-03-27

作者簡(jiǎn)介：王倩倩（1993-），女，河南新鄉(xiāng)人，碩士，主要從事抗生素殘留及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究。（E-mail）1552493738@qq.com。龔蘭為共同第一作者。

通訊作者：王冉，（E-mail）wangran@126.com;魏瑞成，（E-mail）weiruicheng@126.com