湖北省鸡肉及鸡蛋中抗生素残留情况及暴露评估
肖永华,革丽亚,粱高道,黄常刚,李静娜*
(武汉市疾病预防控制中心,武汉,430022)
摘 要:目的 通过监测2016-2018年湖北省275件鸡肉及275件鸡蛋中喹诺酮类、四环素类抗生素和甲硝唑残留水平,评估鸡肉及鸡蛋中抗生素膳食暴露对人群健康的影响。方法 采用超高效液相色谱-串联质谱法检测甲硝唑、喹诺酮类、四环素类抗生素,利用SPSS21.0统计软件对数据进行统计分析,结合2009-2013年第五次中国总膳食研究数据,对2016-2018年湖北地区居民鸡肉及鸡蛋中抗生素暴露进行风险评估。结果 2016年湖北地区鸡肉中强力霉素低于2017年和2018年(P<0.001),鸡蛋中强力霉素和恩诺沙星检出率差异均没有统计学差异(P=0.567,P=0.290),不同采样地点抗生素的检出率没有统计学差异(P=0.791),鸡肉及鸡蛋中允许使用的抗生素风险商均远小于1,但鸡蛋中检出有强力霉素、恩诺沙星、环丙沙星等禁用抗生素,同时鸡蛋和鸡肉中还检出了甲硝唑。结论 鸡肉中喹诺酮类和四环素类抗生素暴露健康风险较低,但鸡肉和鸡蛋中非法使用的禁用抗生素会给人群带来健康风险不容忽视。
关键词:鸡肉及鸡蛋;抗生素;残留情况;暴露评估
Residual level and safety assessment of antibiotics in chicken and eggs in Hubei XIAO Yonghua,GEI Liya,LIANG Gaodao,HUANG Changgang,Li Jingna*
(Wuhan Centre for Disease Control and Prevention,Wuhan,430022)
Abstract: Objective To investigate the residents of quinolones and tetracyclines antibiotics and metronidazole in 275 chicken and 275 eggs in Hubei from 2016 to 2018,so as to estimate the health risk cause by such exposure.Methods Antibiotics in chicken and eggs were conducted by ultra performance liquid chromatography tandem mass spectrometry.With the data of The Fifth China Total Diet Study from 2009 to 2013,the assessment was applied to assess the health risk caused by exposure to antibiotics in chicken and eggs.Result The detection rate of doxycycline in chicken in 2016 was lower than that in 2017 and 2018(P<0.001),doxycycline and enrofloxacin in eggs don’t have statistical difference from 2016 to 2018(P=0.567,P=0.290), there was no statistical difference in the detection rate of antibiotics at different sampling sites.The maximum hazard quotient(HQ) of quinolones and tetracyclines anbioticts that were permited in chicken and eggs were far less than 1,however,doxycycline,enrofloxacin, ciprofloxacin and other banned antibiotics were found in eggs,in addition,metronidazole were both detected in chicken and eggs.Conclusion This study indicated that the exposure of quinolones in chicken were in safe range,but some banned antibiotics in chickens and eggs can lead health risks to people.
Keywords:chickens and eggs;antibiotics;residual level;afety assessment
中国是世界上抗生素生产和使用量最大的国家,同时也是抗生素滥用比较严重的区域,尤其在养殖业领域,抗生素滥用的情况比较严重[1]。在畜牧养殖业及家禽养殖行业中,抗生素的使用已成为促进动物生长及对动物进行防病的有效的手段之一[2],但过量的抗生素使用会导致耐药菌群的出现,通过食物链的富集及传递,含有抗生素的食品又会给人群健康带来影响[3]。喹诺酮类抗生素是一类人工合成的抗菌药物,通过抑制DNA旋转酶活性杀灭细菌,其毒副作用主要包括肝肾毒性、皮肤及光敏毒性、胃肠道反应[4],泌尿生殖系统毒性[5]以及加强重症肌无力[6]等;四环素类抗生素是由链霉菌产生的一类广谱抗生素,抗菌谱包括革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌,对衣原体、立克次体、螺旋体和支原体等均有抑制作用[7],四环素类抗生素虽然在生物体内代谢周期短,但由于其在养殖行业中使用频率高从而给人群健康带来潜在的危害[8,9];甲硝唑是一种人工合成硝基咪唑类药,对家禽的厌氧菌感染、滴虫病感染以及一些其它传染病所导致的生殖系统炎症均有较好的治疗效果[10],但过量的甲硝唑摄入会导致人体出现皮肤以及中枢神经系统损害[11]。目前,动物性食品中抗生素残留污染及健康风险评价一直广受关注,孙言风等人报道了2016-2018年湖北省鸡肉和鸡蛋中四环素类抗生素的残留情况[12],但湖北地区鸡肉及鸡蛋中多种类抗生素的残留情况及健康风险评价还未见报道。
本研究以喹诺酮类抗生素、四环素类抗生素以及甲硝唑为研究对象,以湖北省为研究区域,结合2009-2013年《第五次中国总膳食研究》结果中湖北省12类食品样品聚类后食物品种及消费量情况,应用风险商(HQ)对湖北省鸡肉及鸡蛋中抗生素残留情况进行风险评估,为消费者及相关监管部门提供数据支持。
1 材料与方法
1.1 样品来源 2016年2月-2018年11月,以湖北省15个地市州(武汉市,宜昌市,随州市,荆门市,荆州市,孝感市,鄂州市,襄阳市,十堰市,恩施自治州,潜江市,仙桃市,黄冈市,黄石市,咸宁市)作为采样点,分别采集鸡肉和鸡蛋样品各275件,采样地点包括超市和集贸市场,其中集贸市场采样271件,超市采样279件,所有样品采集完成后均进行匀浆处理,-20℃冷冻保存。
1.2 仪器与试剂
1.2.1 仪器 Waters Acquity UPLC Xevo-TQS超高效液相色谱-串联质谱仪(配电喷雾离子源及Masslynx4.1数据处理系统),美国Waters公司;Multi Reax涡旋振荡器,德国HEIDOLPH公司;低温高速离心机,德国HERMLE公司;氮气吹干仪,美国Organomation Associates公司;电子天平,METTLER TOLEDO公司;固相萃取装置,美国安捷伦公司。
1.2.2 试剂 甲醇、乙腈均为色谱纯,美国TEDIA公司;甲酸,色谱纯,美国ROE公司;柠檬酸、磷酸氢二钠、乙二胺四乙酸二钠均为分析纯,国药集团化学试剂有限公司;实验用水为Milli-Q纯水机(MILLIPORE公司)制备;四环素类抗生素(四环素、金霉素、土霉素、强力霉素)、喹诺酮类抗生素(恩诺沙星、达氟沙星、二氟沙星、沙拉沙星、氧氟沙星、环丙沙星、诺氟沙星、洛美沙星)以及甲硝唑均购自Dr.Ehrenstorfer公司。
1.3 样品检测方法 四环素类抗生素采用GB/T 21317-2007《动物源性食品中四环素类兽药残留量检测方法 液相色谱-质谱/质谱法》[13]处理样品;喹诺酮类抗生素按GB/T 21312-2007《动物源性食品中14种喹诺酮药物残留检测方法 液相色谱-质谱/质谱法》[14]方法操作;甲硝唑参照农业部1025号公告-2-2008《动物性食品中甲硝唑、地美硝唑及其代谢物残留检测 液相色谱-串联质谱法》[15]对样品进行处理。根据本研究检出限试验结果,所检测的抗生素均以0.5μg/kg作为方法的检出限。
1.4 食物消费量和体重数据 鸡肉、鸡蛋消费量采用2009-2013年《第五次中国总膳食研究》结果中湖北省12类食品样品聚类后食物品种及消费量,其中鸡肉实际消费量为11.18 g/d,鸡蛋实际消费量为28.28 g/d[16];体重数据参考《中国居民营养与慢性病状况报告(2015)》,其中男性平均体重为66.2 kg,女性体重为57.3 kg[17],本文选取平均体重61.8 kg来计算膳食暴露量。
1.5 低水平数据的处理 本研究按 WHO 推荐方法处理未检出值:当超过样本总量60%检测结果均为未检出时,所有小于检出限的检测结果分别以该抗生素的LOD,1/2 LOD,0分别计算摄入量[16],本研究选择以LOD计算摄入量来评估鸡肉及鸡蛋中抗生素残留的最高风险。本文所研究抗生素 LOD 值均为0.5 μg/kg。
1.6 暴露评估方法 膳食暴露评估是通过食物摄入量对食物中污染物的安全性进行定性定量评估,其基本原理为:膳食中污染物暴露量除以消费者的体重,其中膳食污染物暴露量等于食物消费量与化学污染物含量的乘积。
本次研究以鸡肉和鸡蛋为抗生素膳食暴露来源,考察膳食暴露量,鸡肉和鸡蛋膳食中兽用抗生素残留暴露量的计算公式如下:
EDI =ΣCiIRi/BW
公式中EDI为膳食暴露量 μg/(kg·bw·d);C为膳食的日均摄入量,单位为克(g);IR为膳食的兽用抗生素残留量,单位为毫克每公斤(mg/kg);BW表示个体的体重,单位为公斤(kg)。
1.7 膳食暴露的风险评估 风险商 (HQ, hazard quotient)是目前食品风险评估中常用的参数,本研究采用风险商对鸡蛋及鸡肉中兽用抗生素暴露量进行风险评估的计算。风险商(HQ)计算公司如下:
HQ=EDI/ADI
公式中ADI为每日允许摄入量[acceptable daily intake μg/ ( kg· bw· d) ] ,本研究以食品安全国家标准(食品中兽药最大残留限量,GB 31650-2019)中规定的每日允许摄入量为标准进行评价,其中四环素、 金霉素、 土霉素 ADI 均为 30 μg/ (kg·bw),恩诺沙星与环丙沙星之和的ADI值为6.2 μg/ (kg·bw)、强力霉素 ADI 均为 3.0 μg/ ( kg· bw) ,达氟沙星 ADI 为 20.0 μg/ ( kg·bw),二氟沙星 ADI 为10.0 μg/ ( kg· bw),沙拉沙星 ADI 为 0.3 μg/ ( kg·bw),强力霉素、恩诺沙星和环丙沙星在产蛋鸡中禁用,二氟沙星、达氟沙星、沙拉沙星在鸡蛋中均未规定限值,诺氟沙星、培氟沙星、洛美沙星和氧氟沙星均未规定限值和 ADI 值,甲硝唑不得在动物组织中检出[18]。将调查对象的单位体重兽用抗生素的膳食暴露量 EDI 和ADI 值进行比较,计算鸡蛋及鸡肉中抗生素的风险大小,评价其安全性。
HQ小于或等于1时表示鸡蛋和鸡肉中抗生素的含量水平对人群健康的影响是可以接受的,不会给人群造成危害效应;当HQ大于1时表明抗生素的含量水平已经对人群健康带来了风险,并且这种风险的大小与HQ数值的大小呈正相关,出现这种情况就应该进入下一步的风险管理程序。
1.8 数据统计分析 数据由Excel2016录入并整理,采用SPSS21.0统计分析软件对数据进行统计分析,以α=0.05为检验标准,对抗生素检出率进行卡方检验分析。
2 结 果
2.1 鸡肉和鸡蛋中抗生素的残留现状 本研究监测了2016-2018年度湖北地区275件鸡肉和275件鸡蛋样品,其中2016-2018年监测4种四环素类抗生素和9种喹诺酮类抗生素,2018年监测项目在此基础上增加了甲硝唑。湖北地区2016-2018年度鸡肉及鸡蛋中抗生素检出率详见表1。
表1 2016-2018年度湖北省鸡蛋及鸡肉中抗生素检出情况
Table 1 Monitoring of antibiotics in eggs and chicken in Hubei Province from 2016-2018
抗生素种类 | 2016 | 2017 | 2018 | |||
鸡肉(%) | 鸡蛋(%) | 鸡肉(%) | 鸡蛋(%) | 鸡肉(%) | 鸡蛋(%) | |
四环素 | 0.00 | 1.25 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
金霉素 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 12.40 | 0.00 |
土霉素 | 1.22 | 3.75 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 2.00 |
强力霉素 | 7.32 | 6.10 | 20.80 | 5.26 | 32.00 | 9.00 |
恩诺沙星 | 1.22 | 3.75 | 0.00 | 1.05 | 0.00 | 5.00 |
环丙沙星 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 2.11 | 0.00 | 4.00 |
诺氟沙星 | 0.00 | 1.25 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
二氟沙星 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
达氟沙星 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
培氟沙星 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
洛美沙星 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
沙拉沙星 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 1.00 |
氧氟沙星 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
甲硝唑 | / | / | / | / | 1.03 | 9.00 |
由表1可见,强力霉素在3个年度的鸡肉和鸡蛋中均有检出,经卡方检验分析,3个年度鸡蛋中强力霉素的检出率差异没有统计学意义(χ2=1.134,P=0.567),但鸡肉中强力霉素在3个年度的检出率差异有统计学意义(χ2=16.422,P<0.001),再经两两比较发现,2016年与2017年、2018年的检出率差异有统计学意义(χ2=6.477,P=0.011和χ2=10.873,P<0.001),2017年与2018年的检出率没有统计学差异(χ2=3.072,P=0.080);鸡蛋中恩诺沙星在3个年度均有检出,检出率没有统计学差异(χ2=2.479,P=0.290);金霉素在2016~2017年鸡肉和鸡蛋中均没有检出,但在2018年的鸡肉中检出率高达12.40%;其余抗生素由于检出率较低,没有做统计学分析。
2016-2018年共采样550件,鸡肉及鸡蛋中抗生素年度检出率分别为7.41%(12/162)、12.04%(23/191)、26.40%(52/197),3个年度抗生素检出率有显著性差异(χ2=27.205,P<0.001);其中集贸市场采样271件,有44件检出有抗生素,检出率为16.24%,超市采样279件,检出抗生素43件,检出率为15.41%,集贸市场和超市的抗生素检出率没有统计学差异(χ2=0.070,P=0.791)。
2.2 鸡蛋及鸡肉膳食中抗生素暴露量 以抗生素含量平均值计算鸡肉及鸡蛋中抗生素膳食暴露量,结果见表2
表2 2016-2018年鸡肉及鸡蛋中抗生素膳食暴露量[μg/(kg.bw.d)]
Table 2 EDI of antibiotics in chicken and eggs from 2016 - 2018
类别 | 金霉素 | 土霉素 | 强力霉素 | 恩诺沙星 | 环丙沙星 | 沙拉沙星 | 甲硝唑 | 四环素 | 诺氟沙星 | 二氟沙星 | 达氟沙星 | 培氟沙星 | 洛美沙星 | 氧氟沙星 |
鸡肉 | 0.115 | 0.143 | 0.304 | 0.092 | 0.090 | 0.090 | 0.095 | 0.090 | 0.090 | 0.090 | 0.090 | 0.090 | 0.090 | 0.090 |
鸡蛋 | 0.229 | 0.300 | 2.53 | 2.03 | 0.447 | 0.241 | 30.9 | 0.229 | 0.230 | 0.229 | 0.229 | 0.229 | 0.229 | 0.229 |
2.3 鸡肉及鸡蛋中抗生素残留风险评估 本文参照ADI值对鸡肉及鸡蛋中抗生素的残留进行风险评估,其中诺氟沙星、培氟沙星、洛美沙星、甲硝唑和氧氟沙星未规定ADI值,强力霉素、恩诺沙星和环丙沙星在产蛋鸡中禁用,二氟沙星、达氟沙星、沙拉沙星在鸡蛋中均未规定限值,在本研究中不进行评价。经计算,湖北省鸡肉及鸡蛋中允许使用的抗生素残留暴露风险指数均远小于1.
3 讨 论
家禽养殖行业中兽用抗生素的过量或不规范使用会导致兽用抗生素随着食物链的传递最终富集到人类,导致人群慢性中毒和耐药菌的产生,给人类健康带来极大的危害,所以对家禽类膳食中兽用抗生素的安全性评价就显得尤为重要。膳食暴露评估利用人群食物摄入量与食物中污染物的浓度的乘积得到膳食暴露值,再与污染物的每日允许摄入量进行比较,得到风险评估数据。本文对湖北地区鸡肉及鸡蛋中甲硝唑、喹诺酮类、四环素类抗生素进行定量测定,结合2009-2013年第五次中国总膳食研究数据,对鸡肉及鸡蛋中抗生素的暴露情况进行风险评估。
在本研究中,鸡蛋中抗生素检出种类较多,分别在鸡蛋中检出了强力霉素、恩诺沙星、环丙沙星以及甲硝唑,检出率分别为9.00%、5.00%、4.00%、9.00%。农业部235号公告对鸡肉中四环素类和恩诺沙星、环丙沙星、二氟沙星、达氟沙星、沙拉沙星以及鸡蛋中的四环素、土霉素和金霉素的ADI值和限值进行了规定,但强力霉素、恩诺沙星和环丙沙星在产蛋鸡中禁用,在鸡蛋中不得检出,同时也没有对鸡蛋中其他喹诺酮类抗生素规定限值,甲硝唑在动物组织中均不得检出。在本研究中,鸡肉和鸡蛋中进行风险评估的抗生素的风险商均远小于1,由此可见,鸡蛋和鸡肉中部分允许使用的兽用抗生素对人群健康的风险较低,本文主要主要研究了鸡肉和鸡蛋中的抗生素暴露情况,没有包括其他膳食暴露以及饮用水等其他途径暴露情况,因而存在抗生素暴露风险商偏低的可能性。但家禽养殖行业中存在违规使用禁用抗生素的情况,相关监管部门应加强对家禽养殖行业禁用抗生素的监管。
参考文献
[1] 周建民.浅析兽用抗生素使用现状及应对措施[J].河南畜牧兽医(市场版),2018,39(7):15-16.
[2] 陈林,王卫,吉莉莉,等.不同养殖模式下固始鸡肉及蛋中抗生素残留测定[J].成都大学学报(自然科学版),2017(02):141-143.
[3] LI Na, HO K K, YING Guang-guo, et al. Veterinary antibiotics in food, drinking water, and the urine of preschool children in Hong Kong[J]. Environment International, 2017, 108: 246-252.
[4] 毕秋云.喹诺酮类药物的临床作用机制及不良反应探讨[J].基层医学论坛,2018(02):248-249.
[5] 董莹金.喹诺酮类药物对泌尿生殖系统的不良反应[J].广西医科大学学报,2018,35(2):273-276.
[6] 谢欢,陈颖,韦凤.喹诺酮类药物诱发/加重重症肌无力个案汇总分析[J].中国药物应用与监测,2018,15(1):24-27.
[7] 韩美玉,李蕊,金慧然,等.黑龙江省猪肉中四环素类药物残留检测及风险评估[J].中国兽医杂志,2016,52(11):96-99.
[8] 左儒楠,彭君茹,李日飞,等.四 环 素 类 兽 药 的 环 境 行 为 及 其 生 态 毒 理 学 研 究 进 展[J].动物医学进展,2018,39(7):98-101.
[9] 邹青,卜艳丽,腾洪松.多西环素不良反应文献概述[J].中国药物滥用防治杂志,2016(06):366-367.
[10] 杭莉,杨华梅,陈霞.2016—2018年江苏省五城市4种食品中甲硝唑残留量[J].卫生研究,2019(02):320-322.
[11] 余佳文,林能明,程斌,等.甲硝唑不良反应的国内外文献分析[J].中华医院感染学杂志,2014(8):1897-1898,.
[12] 孙言凤,肖永华,黄常刚,等.2016-2018年湖北省鸡肉和鸡蛋中四环素类药物残留监测分析[J].现代预防医学,2019,46(14):2554-2557.
[13] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会.动物源性食品中四环素类兽药残留检测方法液相色谱-质谱/质谱法[S]: GB/T 21317-2007.北京:中国标准出版社,2008.
[14] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会.动物源性食品中14种喹诺酮药物残留检测方法 液相色谱-质谱/质谱法: GB/T 21312-2007 [S].北京:中国标准出版社,2008.
[15] 中华人民共和国农业部.动物性食品中甲硝唑、地美硝唑及其代谢物残留检测 液相色谱-串联质谱法[S]: 农业部1025号公告-2-2008.北京:中国农业出版社,2008.
[16] 吴永宁,赵云峰,李敬光.第五次中国总膳食研究[M].北京:科学出版社,2018.
[17] 中国居民营养与慢性病状况报告(2015年)[M].北京:人民卫生出版社,2015.
[18] 中华人民共和国农业农村部、中华人民共和国国家卫生健康委员会、国家市场监督管理总局.食品安全国家标准 食品中兽药最大残留限量:GB 31650-2019.北京:中国农业出版社,2020.