深圳市動(dòng)物源產(chǎn)品中磺胺類(lèi)獸藥含量調(diào)查與居民膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

胡祥娜 曹愛(ài)巧 岳 帥 黃 裕 陳志軍 張 玲 張 兵 鐘仕花

（1.深圳市質(zhì)量安全檢驗(yàn)檢測(cè)研究院，廣東 深圳 518102； 2.北京航空航天大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京 100083； 3.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100081）

深圳市是高度城市化一線城市，同時(shí)也是典型的食品輸入型消費(fèi)城市，糧食自給率較低[1]。 因此，深圳市食品安全風(fēng)險(xiǎn)管控的重心是防范好輸入性風(fēng)險(xiǎn)。 從食物消費(fèi)結(jié)構(gòu)看，深圳市居民的肉類(lèi)食品消費(fèi)占比高于全國(guó)平均水平，畜禽肉攝入量約為全國(guó)的1.2 倍，魚(yú)蝦等水產(chǎn)品每日攝入量為277.9 g，遠(yuǎn)超膳食健康推薦值150 g[2]。 這提示筆者團(tuán)隊(duì)，深圳市居民對(duì)動(dòng)物源產(chǎn)品中獸藥殘留的暴露風(fēng)險(xiǎn)可能高于低攝入量地區(qū)人群，有必要進(jìn)行較為全面的調(diào)查與分析。

磺胺類(lèi) （Sulfonamides，SAs） 獸藥是畜 禽、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中廣泛使用的抗生素類(lèi)藥物，具有較好的水溶性，不完全代謝的藥物殘留會(huì)隨動(dòng)物的尿液和糞便進(jìn)入自然環(huán)境，污染水系統(tǒng)[3～4]。 有研究表明，磺胺類(lèi)獸藥對(duì)高等動(dòng)物的毒性并不強(qiáng)，但長(zhǎng)期過(guò)劑量的暴露易引發(fā)細(xì)菌的耐藥性，耐藥基因通過(guò)世代遺傳可從人體轉(zhuǎn)移到環(huán)境中，進(jìn)一步加劇耐藥性的傳播[5]。 鑒于此情況，動(dòng)物源食品中磺胺類(lèi)藥物的含量水平一直是各國(guó)食品安全風(fēng)險(xiǎn)管理者所重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象，對(duì)其潛在風(fēng)險(xiǎn)及時(shí)作出評(píng)估具有重要的意義。 我國(guó)是磺胺類(lèi)藥物生產(chǎn)和使用大國(guó)，一些調(diào)查研究結(jié)果表明，當(dāng)前的殘留風(fēng)險(xiǎn)不容忽視。YU 等[6]在長(zhǎng)江三角洲地區(qū)水產(chǎn)品中發(fā)現(xiàn)磺胺類(lèi)藥物殘留，且樣品的檢出率和超標(biāo)率在不同的生長(zhǎng)期和生長(zhǎng)地區(qū)間存在顯著差異。 HE 等[7]的研究表明，食肉動(dòng)物體內(nèi)積累的磺胺類(lèi)藥物濃度高于植食性動(dòng)物，淡水魚(yú)中的磺胺類(lèi)藥物殘留量高于海水魚(yú)。 向俊等[8]的調(diào)查分析結(jié)果顯示，雞肉等畜禽產(chǎn)品中磺胺類(lèi)藥物有較高的檢出概率，檢出概率的分布與禽流感易發(fā)地區(qū)的分布一致。 為保障食用農(nóng)產(chǎn)品安全，防止藥物濫用，我國(guó)規(guī)定在畜禽和水產(chǎn)類(lèi)產(chǎn)品中磺胺類(lèi)藥物的最大殘留限量 （Maximum residue limits，MRL）為100 μg/kg[9]。

為了對(duì)人體的膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行定量的評(píng)估與分析，需要將殘留調(diào)查數(shù)據(jù)與人群的消費(fèi)信息結(jié)合起來(lái)，通過(guò)暴露評(píng)估，對(duì)照健康參考值［如每日允許攝入量 （Allowable daily intake，ADI）］，對(duì)潛在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析。 常規(guī)的暴露評(píng)估針對(duì)的是單一化學(xué)品的風(fēng)險(xiǎn)[10～11]，無(wú)法適用于具有累積毒性的化學(xué)品風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。 為解決這一問(wèn)題，美國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)局推薦使用相對(duì)效能因子法 （Relative potency factors，RPF），將多種具有相同或相似毒理作用的化學(xué)品的濃度折算為一種參考化學(xué)品（Index chemical，IC） 的累積濃度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)累積風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估[12]。

本研究擬以深圳市2016－2020年水產(chǎn)、 畜禽類(lèi)產(chǎn)品中磺胺類(lèi)藥物殘留量調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合深圳市居民的膳食調(diào)查數(shù)據(jù)，應(yīng)用RPF 法，對(duì)深圳市成年居民的磺胺類(lèi)藥物膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，以期為相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)管理與健康膳食提供有益參考。

一、 原理與方法

（一） 藥物殘留調(diào)查數(shù)據(jù)本研究的磺胺類(lèi)獸藥殘留數(shù)據(jù)來(lái)源于深圳市2016－2020年畜禽、 水產(chǎn)類(lèi)產(chǎn)品調(diào)查工作。 其中，收集畜禽類(lèi)產(chǎn)品信息1152 份，涉及豬肉、 牛肉、 羊肉、 豬肝4 種產(chǎn)品；水產(chǎn)類(lèi)產(chǎn)品2016－2017年調(diào)查數(shù)據(jù)缺失，共收集有效樣品信息847 份，涉及鳊魚(yú)、 草魚(yú)、 大黃魚(yú)、大菱鲆、 對(duì)蝦、 鱖魚(yú)、 鯽魚(yú)、 加州鱸魚(yú)、 鯉魚(yú)、 鰱魚(yú)、 羅非魚(yú)、 鯰魚(yú)、 烏鱧、 牙鲆、 鳙魚(yú)共15 種產(chǎn)品。 所有樣品均為市售鮮活產(chǎn)品，來(lái)源于全市129個(gè)固定監(jiān)測(cè)點(diǎn)，包括58 家超市、 26 個(gè)批發(fā)市場(chǎng)、34 個(gè)農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)、 4 個(gè)屠宰場(chǎng)和7 個(gè)電商前置倉(cāng)。 各年份兩類(lèi)產(chǎn)品的采樣數(shù)量見(jiàn)表1。

表1 2016-2020年深圳市畜禽、 水產(chǎn)類(lèi)產(chǎn)品的采樣數(shù)量

（二） 未檢出值的處理方法未檢出值的產(chǎn)生主要有兩種可能：一種是真實(shí)的“零” 值，即產(chǎn)品中沒(méi)有藥物殘留； 另一種是殘留水平低于檢測(cè)限（Limit of detection，LOD），無(wú)法獲得有效的檢測(cè)結(jié)果。 膳食暴露評(píng)估中，常用替換法來(lái)處理未檢出值，替換值通常為1/2 LOD 或LOD。 本研究參照已有研究案例，將1/2 LOD 值替換作為樂(lè)觀估計(jì)方案，將LOD 值替換作為悲觀估計(jì)方案，后者是一種相對(duì)保守的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方式[13]。

（三） 膳食消費(fèi)數(shù)據(jù)深圳市居民的膳食消費(fèi)數(shù)據(jù)和體重信息均來(lái)自于《深圳市居民膳食與營(yíng)養(yǎng)狀況調(diào)查報(bào)告 （2011年） 》[14]。 基于該調(diào)查報(bào)告整理的不同性別/年齡組人群的體重與消費(fèi)量信息見(jiàn)表2。

表2 深圳市居民體重和膳食消費(fèi)數(shù)據(jù)

（四） 相對(duì)效能因子依照EPA 提出的RPF法[12～15]，首先選定參照化學(xué)品和特定的毒理學(xué)終點(diǎn)，記參照化學(xué)品在該毒理學(xué)終點(diǎn)下的毒性值為T(mén)oxIC，累積組中第i種化學(xué)品的毒性值為T(mén)oxi，則第i種化學(xué)品相對(duì)參照化學(xué)品的效能因子RPFi的計(jì)算方法見(jiàn)公式（1）。

本研究選取磺胺間二甲氧嘧啶作為磺胺類(lèi)獸藥的參考化學(xué)品，所有毒理學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)源于ChemIDplus 數(shù)據(jù)庫(kù)[16]。 選擇半數(shù)致死劑量LD50為所關(guān)注的毒理學(xué)終點(diǎn)，小白鼠（Mouse）作為受試動(dòng)物，口服（Oral）作為受試方式，11 種磺胺類(lèi)獸藥的RPF值列于表3。

表3 磺胺類(lèi)藥物的RPF 值

（五） 膳食暴露評(píng)估模型按照膳食暴露量的計(jì)算方法[17]，人群對(duì)磺胺類(lèi)藥物的累積暴露量可通過(guò)公式（2） 估算。

公式 （2） 中，Expindex代表人群對(duì)磺胺類(lèi)藥物的累積暴露量 （以參考化學(xué)品的累積暴露量計(jì)，μg/kg bw）；Cons代表產(chǎn)品的每日消費(fèi)量 （kg）；Concindex代表累積藥物濃度 （以參考化學(xué)品的累積濃度計(jì)，μg/kg）；Weight代表人群的平均體重（kg）；PF為產(chǎn)品的加工因子，因缺乏相關(guān)數(shù)據(jù)，本研究取1。 其中，累積藥物濃度的計(jì)算方法見(jiàn)公式（3）。

公 式 （3） 中，Conci為 藥 物i的 殘 留 濃 度（μg/kg）。

本研究采用大規(guī)模計(jì)算機(jī)隨機(jī)模擬的方式對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行概率評(píng)估[18]，相對(duì)于聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO） 推薦的用97.5%分位數(shù)進(jìn)行點(diǎn)估計(jì)的方法，概率評(píng)估方法可有效避免評(píng)估結(jié)果的保守性，并給出更為全面的決策參考信息[19]。

（六） 模型算法及實(shí)現(xiàn)本研究采用基于經(jīng)驗(yàn)樣本的非參數(shù)方法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)概率的模擬分析[20～21]，具體模擬分析過(guò)程如下。 步驟1：通過(guò)公式 （3）計(jì)算調(diào)查樣本的磺胺類(lèi)獸藥累積殘留濃度。 依據(jù)樣本數(shù)據(jù)定義公式 （2） 中的Cons、Concindex為經(jīng)驗(yàn)分布，Weight取定值。 步驟2：用Bootstrap 方法[22]從經(jīng)驗(yàn)分布中抽取重抽樣樣本。 步驟3：從上述重抽樣樣本中通過(guò)蒙特卡洛 （Monte Carlo） 抽樣抽取n個(gè)隨機(jī)樣本數(shù)據(jù)，帶入公式 （2） 計(jì)算人群的累積暴露量Expindex，并輸出Expindex的均值、P50、P97.5、P99、P99.9 等統(tǒng)計(jì)量。 步驟4：重復(fù)B次步驟2、 步驟3 過(guò)程，通過(guò)計(jì)算步驟3 中所述統(tǒng)計(jì)量的95%置信區(qū)間獲得統(tǒng)計(jì)量的不確定性大小。

為盡可能減少隨機(jī)誤差，本研究設(shè)置了較大的抽樣模擬次數(shù)，將n值和B值分別設(shè)置為100000和2000，每個(gè)人群共進(jìn)行了2×108次抽樣模擬。模擬分析過(guò)程在RAMA 3.0 環(huán)境下進(jìn)行[23]。

二、 結(jié)果與分析

（一） 磺胺類(lèi)藥物的殘留量畜禽、 水產(chǎn)類(lèi)產(chǎn)品中的磺胺類(lèi)藥物殘留量的匯總分析結(jié)果見(jiàn)表4。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果看，深圳市畜禽、 水產(chǎn)類(lèi)產(chǎn)品中磺胺類(lèi)藥物的總體殘留水平較低，各藥物的檢出率均＜2%，所有藥物的超標(biāo)率＜0.2%。 整體上看，水產(chǎn)類(lèi)產(chǎn)品中磺胺類(lèi)藥物的殘留水平高于畜禽類(lèi)，這一結(jié)果是否與水體受磺胺類(lèi)藥物殘留污染有關(guān)，有待進(jìn)一步的調(diào)查研究。 從統(tǒng)計(jì)數(shù)值上看，均值大于或等于中位數(shù)，這說(shuō)明磺胺類(lèi)藥物殘留的總體分布為左偏右尾分布，即絕大多數(shù)樣本的殘留水平是較低的。 然而，在殘留量總體樂(lè)觀的同時(shí)，存在極個(gè)別產(chǎn)品超標(biāo)的情況，例如，畜禽類(lèi)產(chǎn)品出現(xiàn)磺胺間二甲氧嘧啶殘留濃度達(dá)到962 μg/kg 的樣本。 這提醒食品安全風(fēng)險(xiǎn)管理者們，輸入性風(fēng)險(xiǎn)防控工作仍然不能松懈，稍有不慎，高殘留產(chǎn)品就有可能進(jìn)入市場(chǎng)流通與消費(fèi)環(huán)節(jié)。

表4 磺胺類(lèi)藥物在畜禽、 水產(chǎn)類(lèi)產(chǎn)品中的殘留情況

（二） 累積暴露量與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估深圳市不同性別/年齡組人群的磺胺類(lèi)藥物多殘留累積暴露量樂(lè)觀估計(jì)、 悲觀估計(jì)結(jié)果見(jiàn)表5、 表6。 對(duì)照聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織和世界衛(wèi)生組織食品添加劑聯(lián)合專家委員會(huì)（JEFCA） 推薦的磺胺間二甲氧嘧啶（參考化學(xué)品） ADI 值50 μg/kg bw，各人群的暴露均值與中位數(shù)均遠(yuǎn)低于這一健康參考值，這說(shuō)明整體上人群的健康風(fēng)險(xiǎn)是有保障的。 即使在P99.9 高風(fēng)險(xiǎn)水平下，樂(lè)觀估計(jì)與悲觀估計(jì)的結(jié)果均低于ADI值，進(jìn)一步說(shuō)明了深圳市居民對(duì)磺胺類(lèi)藥物的膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)處于較為安全的水平。 這一結(jié)果間接證明了風(fēng)險(xiǎn)管理工作在磺胺類(lèi)藥物殘留輸入性風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)防和控制上的成效。

表5 深圳市不同性別/年齡組人群磺胺類(lèi)藥物多殘留累積暴露量的樂(lè)觀估計(jì)結(jié)果

續(xù)表5

表6 深圳市不同性別/年齡組人群磺胺類(lèi)藥物多殘留累積暴露量的悲觀估計(jì)結(jié)果

比較不同年齡組可以發(fā)現(xiàn)，15～17 歲人群的暴露量高于其他人群，60 歲及以上人群的暴露量相對(duì)較低，這一結(jié)果與人群的消費(fèi)量高低差異一致。 從不同性別組來(lái)看，總體上男性的暴露量低于女性； 女性的暴露量隨年齡的增長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)，而男性人群也發(fā)現(xiàn)有類(lèi)似規(guī)律。 上述分析結(jié)果在樂(lè)觀估計(jì)與悲觀估計(jì)下并未發(fā)現(xiàn)明顯差異。

三、 討論

深圳市是典型的食品安全輸入型城市，同時(shí)也是動(dòng)物源食品的高消費(fèi)城市[13]。 本研究的調(diào)查結(jié)果顯示，深圳市市售畜禽與水產(chǎn)類(lèi)產(chǎn)品中磺胺類(lèi)獸藥殘留的檢出率與超標(biāo)率均處于相對(duì)較低水平[24]，膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果也顯示人群的相關(guān)健康風(fēng)險(xiǎn)較低。這些結(jié)果從客觀上說(shuō)明了深圳市在動(dòng)物源產(chǎn)品質(zhì)量安全的防控工作方面是卓有成效的，有關(guān)防控機(jī)制發(fā)揮了應(yīng)有的效能，有效保護(hù)了市民的膳食健康。

在取得工作成效的同時(shí)，也應(yīng)注意有關(guān)工作的一些不足。 本研究試圖在中長(zhǎng)期尺度上對(duì)磺胺類(lèi)獸藥的殘留水平及其潛在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，但受限于工作方案的連續(xù)性不夠、 一些年份的數(shù)據(jù)缺失、 具體產(chǎn)品間的抽樣數(shù)量計(jì)劃性不強(qiáng)等原因無(wú)法進(jìn)行，比如2020年畜禽類(lèi)產(chǎn)品僅收集到牛肉、 羊肉、 豬肝等少數(shù)幾類(lèi)畜禽產(chǎn)品的數(shù)據(jù)。 這些問(wèn)題在增加評(píng)估結(jié)果的不確定性以外，也提示食品安全風(fēng)險(xiǎn)管理者們要加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)方案的計(jì)劃性與嚴(yán)密性，以試驗(yàn)設(shè)計(jì)的相關(guān)理論進(jìn)一步優(yōu)化方案，努力減少因誤差過(guò)大帶來(lái)的監(jiān)測(cè)結(jié)果的不確定性[25～26]。 此外，本研究仍然發(fā)現(xiàn)了一定比例的超標(biāo)樣本，甚至發(fā)現(xiàn)了嚴(yán)重超標(biāo)的極端樣本。 這說(shuō)明在嚴(yán)密的風(fēng)險(xiǎn)防控機(jī)制下，仍然存在著監(jiān)測(cè)監(jiān)管的死角，在磺胺類(lèi)獸藥廣泛使用的背景下，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)溯源工作，持續(xù)做好風(fēng)險(xiǎn)跟蹤監(jiān)測(cè)不放松。

另一方面，受數(shù)據(jù)獲取條件與工作積累的限制，本研究的評(píng)估結(jié)果存在著一定的不確定性。 首先，牛奶、 雞蛋等是膳食占比較高的動(dòng)物源產(chǎn)品，本研究未能收集到這些產(chǎn)品的調(diào)查數(shù)據(jù)，這會(huì)造成磺胺類(lèi)藥物累積殘留量的估計(jì)值偏低，從而使評(píng)估結(jié)果偏向樂(lè)觀。 其次，本研究收集的調(diào)查結(jié)果僅包含了11 種磺胺類(lèi)獸藥的殘留量，實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中使用的磺胺類(lèi)獸藥種類(lèi)有可能高于這一數(shù)值，這也會(huì)造成累積殘留量估計(jì)值偏低，使評(píng)估結(jié)果偏向樂(lè)觀。此外，本研究未考慮加工與烹飪等環(huán)節(jié)的影響，在實(shí)際消費(fèi)過(guò)程中，這些環(huán)節(jié)可能造成藥物殘留量的顯著降低，忽視這些環(huán)節(jié)有可能使風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估值偏高，獲得偏向悲觀的評(píng)估結(jié)果。 上述評(píng)估不確定性的控制，有賴于后續(xù)研究工作的進(jìn)一步完善，尤其應(yīng)在現(xiàn)有工作基礎(chǔ)上著重提高產(chǎn)品與藥物的覆蓋面，從而獲得更為全面的產(chǎn)品中藥物殘留水平信息。

此外，除了膳食暴露途徑，飲用水也是需要關(guān)注的磺胺類(lèi)藥物殘留暴露途徑。 已有研究結(jié)果表明，磺胺類(lèi)藥物會(huì)隨生物代謝進(jìn)入環(huán)境，在水體中產(chǎn)生殘留[27]，并有可能遷移到地下水中[28]。 因此，居民除膳食途徑之外，還有可能通過(guò)飲用水增加磺胺類(lèi)藥物殘留暴露風(fēng)險(xiǎn)。 由此帶來(lái)居民對(duì)飲用水中磺胺類(lèi)藥物殘留的暴露水平處于什么程度； 與膳食暴露一起考慮，總的暴露量達(dá)到多少； 人群的潛在健康風(fēng)險(xiǎn)如何等新問(wèn)題。 這些問(wèn)題的解答有待于跨部門(mén)數(shù)據(jù)的聯(lián)合應(yīng)用與研究。

四、 結(jié)論

深圳市畜禽、 水產(chǎn)類(lèi)產(chǎn)品中磺胺類(lèi)藥物的殘留水平較低，各人群的累積暴露風(fēng)險(xiǎn)水平遠(yuǎn)低于JEFCA 推薦的健康參考值。 不同年齡段人群的暴露量存在差異，15～17 歲青少年人群的暴露量高于成年人群。 鑒于監(jiān)測(cè)結(jié)果出現(xiàn)一定比例的超標(biāo)樣本，甚至發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重超標(biāo)的極端樣本，有必要持續(xù)做好磺胺類(lèi)藥物殘留的風(fēng)險(xiǎn)跟蹤監(jiān)測(cè)。