论文总字数：15863字

目 录

1．引言 4

1.1研究背景 4

1.2 国内外研究现状 4

1.3水产养殖现状 7

1.4高淳中华绒螯蟹养殖规模 7

1.5 研究目的与意义 8

2.实验材料和方法 8

2.1化学品和标准 8

2.1.1 仪器 8

2.1.2 试剂 8

2.2 样品收集 9

2.3 样品处理和分析 9

2.4 质量控制 10

3.结果与讨论 10

3.1 大环内酯类抗生素的分布 10

3.1.1 水样中大环内酯类抗生素的分布 10

3.1.2 沉积物样品中大环内酯类抗生素的分布 11

3.2 喹诺酮类抗生素的分布 12

3.2.1 水样中喹诺酮类抗生素的分布 12

3.2.2 沉积物样品中喹诺酮类抗生素的分布 12

3.3 磺胺类抗生素的分布 13

3.4 内酰胺类抗生素的分布 14

3.5 四环素类抗生素的分布 15

4．结论与展望 15

参考文献： 17

致谢 19

高淳中华绒螯蟹养殖区抗生素污染特征初步研究

朱敏

（, China)

Abstract: Recently, the phenomenon of antibiotic abuse in China's aquaculture industry has been very common, antibiotics on the quality of aquaculture and consumption of these aquatic products have caused harm to human health. In this paper, the distribution and exposure level of antibiotic pollution in the breeding area of Eriocheir sinensis were investigated. The results showed that there were 5 kinds of 32 kinds of antibiotics in the category, which threatened people's health. In this paper, the five antibiotics were classified as a whole, and the results were analyzed and discussed, which provided the basis for further study on the elimination of antibiotics in breeding environment.
Keywords: Aquaculture；Antibiotics；Gaochun mitten crab Eriocheir sinensis

1．引言

1.1研究背景

抗生素在对治疗人和动物感染疾病、促进动物的发育做出出色贡献的同时，它的大量使用甚至滥用也会对我们所生存的环境造成很大的影响。

由于抗生素的抗菌性能，抗生素被广泛用作人和兽药治疗疾病和促进家畜和水产养殖业务的增长。全球抗生素使用量估计在10万到20万吨之间，中国每年使用量超过2.5万吨^[1]。这些化合物仅在生物体内部分代谢，而且高达80％至90％以尿液和粪便形式排出体外，作为母体化合物排出水生环境^[2]。虽然大多数家庭和工业用抗生素都被运往污水处理厂，但取决于抗生素的物理化学性质，去除效率从10％到90％不等^[3]。已经报道了不同的水生环境，如污水处理厂，地表水，地下水等，甚至饮用水^[4,5,6,7]。水生环境中的抗生素残留不仅对水生生物构成威胁，而且加速了细菌耐药基因的发展^[8]，其最终可能影响不同环境系统中更广泛的微生物种群动态^[9]。

水产养殖这个行业在世界上蓬勃发展，同时，中国是水产品生产和出口量最大的国家，因此，为了人民的健康，水产品需要得到良好的培育和养殖。这时，为了预防和治疗水产养殖中可能会发生的疾病，抗生素得到了广泛应用。然而，中国水产养殖中使用的抗生素信息仍然有限。目前大多数研究都对鱼类、虾类进行了抗生素污染分布研究，涉及到蟹的研究较少，高淳是中华绒螯蟹的产出名区，食用的人也比较多，对于中华绒螯蟹养殖区的抗生素污染分布做调查是很必要的，以便于做安全性调查。

1.2 国内外研究现状

水产养殖是全球蓬勃发展的行业，提供最可持续的食用蛋白和营养生产形式之一。根据粮食及农业组织（粮农组织）2014年的报告，全球水产养殖生产已经

比过去十年中翻了一番，现在占了人类消费渔业产品的约50％。作为水产养殖产品最大的供应国，2012年中国养殖食用鱼类4110万吨，占世界总产量的61.7％^[10]。由市场力量的驱动，水产养殖业迅速增加，然而不幸的是，它遭受了全球过度拥挤，疾病和死亡。例如，由于水产养殖发生疾病，中国每年亏​​损10亿2千万元人民币（约合1530亿美元），其中一半以上的疾病是由细菌感染引起的^[11]。为了预防、控制和治疗这些疾病，水产养殖中已经开始广泛使用抗生素。因此，他们在渔业产品中的残留物已经出现并引起了广泛关注，因为饮食消费通常被认为是人类无意识的暴露于有机污染物的主要途径^[12]。 1995年至2000年期间，日本经常退回或处理掉从中国进口的鳗鱼和鳗鱼产品，因为抗生素含量超过日本政府规定的标准^[13]。自2002年以来，美国和欧盟也对水产品中的抗生素残留制定了严格的规定^[14]。在抗生素的使用和生产中，中国在全世界也是遥遥领先。2013年使用的抗生素约为162,000吨，动物消费占总量的一半^[15]。Hvistendahl在2012年提供了类似的数据，中国生产的抗生素中有将近一半最终出现在动物的饲料中。尽管抗生素广泛使用，但中国水产养殖中使用的抗生素类型和数量仍然有限，估计非人类使用抗生素时水产养殖的贡献普遍被忽视。更重要的是，水产品中的抗生素残留还没有得到充分的认可。在这里，我们对中国水产养殖中的抗生素进行了系统评价，从使用到水产品的发生以及造成的人体健康风险。进行了广泛的文献调查，包括1996年至2016年初的研究。

中国作为世界水产养殖大国，近年来水产养殖生态环境其中的蟹塘养殖所遭受的抗生素污染尚未明确。用于蟹塘养殖中残留的抗生素原型药物也直接进入到环境中，不仅对水生生态系统里的其他生物产生了危害，而且更甚对摄入中华绒螯蟹的人类产生了危害。目前，在环境水体中，包括河流、地下水甚至饮用水中已经检测到了五十多种抗生素。国外尤其是欧洲和美国的科学家进行了一系列相关研究，多条河流中的某些种抗生素病毒已经相当之高。水环境中的抗生素污染足以引起重视。

根据查阅资料可知，全世界每年抗生素的使用量大约为10—20万吨。但是在不同的国家或者说地区，抗生素的使用种类、数量、模式都有所不同。举个例子，德国禁止将链霉素用于水果种植，但是在美国，链霉素却被鼓励广泛用于水果种植中去。1999年，欧盟和瑞士使用的1.32万吨抗生素中，65%用于人类的疾病治疗和预防，29%用作兽药，另外有6%用作生长促进剂。根据调查显示，美国每年使用的抗生素中，大约有50%用于人类，剩下的50%用于动物、农业和水产养殖业。2003年，青霉素在中国的生产量为2.8万吨( 占世界总量的60% ) ，土霉素的生产量为1万吨( 占世界总量的65% )。

自从青霉素被用于临床之后，人们开始广泛使用抗生素。随后，抗生素被用于畜牧或者养殖产业或者动物生长方面，从而促进了规模化养殖，提高了畜牧养殖业的经济效益。抗生素在治疗疾病和促进畜牧业上作出突出贡献，同时也带来了一系列的污染问题。

虽然抗生素半衰期短，但由于其极其容易进入且频繁进入水环境，导致形成“假持久性”现象，成为环境中一类新型污染物。抗药性病原体的出现对人类健康和生态环境构成了威胁。这使得抗生素在环境中的污染状况、转移转化和风险评估已成为国内外关注的焦点。同时，各国科研人员也致力于环境介质中抗生素分析检测方法的研究与创新。

由于抗生素的抗菌性能，抗生素被广泛用作人类和动物细菌性感染疾病的治疗，同时也被作为促生长剂和饲料添加剂以亚治疗剂量添加到动物饲料中。然而，绝大多数抗生素不能完全被机体吸收利用，摄入中华绒螯蟹体内未被代谢的抗生素会经过某种途径进入环境，对水体、沉积物和土壤等环境介质造成污染。
尽管抗生素的半衰期较短，可通过水解、光解和微生物降解等途径被分解，但由于抗生素的使用量和使用频率，导致其在水环境中呈现“假持久性”。水体环境中残留的抗生素加速了抗性菌株的产生与传播，对人类健康和生态环境安全造成了极大的威胁。
虽然大多数工业或者家庭所用抗生素都被运去污水处理厂，但是取决于抗生素的物理化学性质，其去除效率并不高。抗生素已经进入了地表水，地下水，甚至饮用水中。水生环境中抗生素的残留不仅对水生生物构成威胁，而且加速了细菌的耐药基因的发展。

虽然历史没有详细记载，但是中国的水产养殖可追溯到公元前1100年。^[16]。 20世纪70年代以来，中国水产养殖业经历了经济效益的前所未有的发展^[17]。2014年除了中国香港和澳门以外在中国大陆生产了4740万吨养殖水产品，其中淡水和咸水（海洋）水产养殖业分别约占62％和38％。对于淡水鱼类贡献率达到89％，而软体动物（例如牡蛎，蛤蜊和贻贝）则占盐水种类的主要类别。

中国水产养殖中抗生素的使用高密度为致病菌生长提供了巨大的机遇^[18]。自20世纪80年代以来，抗生素因为它的低使用成本，便捷的使用，显著的效果在中国得到了广泛的应用，用来控制水产养殖中可能发生的疾病^[19]。20世纪90年代以前，抗生素主要用于治疗具有高价值的物种（如幼虾，鳗鱼和软壳龟）^[20]，然后近年来，其应用已大大扩展，包括淡水和海水物种。

在一九九二年至二零一一年期间，共有20种属于8种类型的抗生素，即氨基糖苷类，β-内酰胺类，氯霉素类，大环内酯类，硝基呋喃类，喹诺酮类，磺胺类和四环素类已被报道。所有使用的抗生素都是在1928年和1996年之间开发的，其中近三分之二是对革兰氏阳性和革兰氏阴性菌均有活性的广谱抑菌剂。应当注意，一些抗生素仅为人类设计，例如氯霉素，环丙沙星，红霉素和呋喃唑酮。然而，他们在水产养殖中的应用往往在中国报道，这可能对人类临床药物造成严重的细菌耐药。已经批准了多种抗生素用于中国水产养殖（多西环素，恩氟沙星，氟苯尼考，氟美辛，新霉素，诺氟沙星，奥曲酸磺胺二嗪，磺胺二甲嘧啶，磺胺甲恶唑，磺胺甲氧嘧啶，甲砜霉素和授权英国和粮农组织使用五种（阿莫西林，奥克辛酸，土霉素，沙拉沙星和甲氧苄氨嘧啶 - 磺胺嘧啶）。此外，水产养殖中使用的12种抗生素未经授权，即阿莫西林，氯霉素，金霉素，环丙沙星，红霉素，呋喃唑酮，庆大霉素S，土霉素，青霉素G，链霉素，磺胺嘧啶S和磺胺异恶唑。有些抗生素被禁止使用，但仍被偶尔使用。例如，2002年禁止使用红霉素，但2012年使用情况报告。

中华天然抗生素如氯霉素，金霉素和红霉素主要在1996年以前使用，然后由于细菌耐药或严重不良反应而被禁止使用，并被化学修饰的衍生物，半合成和合成抗生素所取代。例如，氯霉素和土霉素被氟苯尼考替代，氟苯尼考是中国农业部1999年批准的二级兽药^[21]。一种合成类别的抗生素---喹诺酮，在水产养殖中被广泛用于对革兰氏阴性细菌（水产养殖中的主要细菌病原体）的强抗菌活性。此外，喹诺酮的作用机制是与其他抗生素不同的，它是用来抑制和阻止DNA促旋酶。然而，中国政府在2016年对食物动物中喹诺酮类（如洛美沙星，诺氟沙星和氧氟沙星）的使用进行了调控，因此喹诺酮类药物的使用应减少。

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