郭 睿,張鶯臍,張羨宇,劉述穎,吳子曾,張 倩,劉 鷹,MD MOSTAFIZUR Rahman
( 1.大連海洋大學 海洋科技與環(huán)境學院,遼寧 大連 116023; 2.大連海洋大學,設施漁業(yè)教育部重點實驗室,遼寧 大連 116023 )
抗生素被廣泛用于水產(chǎn)動物疫病的治療和預防,大量未被吸收利用的抗生素會通過多種方式最終進入水環(huán)境中??股貧埩魰鹚a(chǎn)動物自身以及水環(huán)境中微生物耐藥性的產(chǎn)生,破壞水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境的生物多樣性和生態(tài)平衡。此外,水產(chǎn)品體內殘留的藥物會沿食物鏈傳遞蓄積,對人類健康造成潛在的威脅。氟苯尼考屬于聯(lián)合國糧農組織批準可用于水產(chǎn)養(yǎng)殖的抗生素之一[1]。氟苯尼考作為氯霉素的替代物,被廣泛用于魚的鏈球菌病、鮭魚疥瘡病、細菌性冷水病、腸道敗血癥等細菌性疾病的治療[2],氟苯尼考在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中的大量使用導致其在環(huán)境和水產(chǎn)品中殘留水平較高,在大連近岸海域養(yǎng)殖區(qū)中,氟苯尼考的質量濃度高達29.8~11 103 μg/L[3],對公眾健康和出口貿易造成嚴重影響[5]。許多國家針對氟苯尼考殘留制定了食品安全限量標準,并規(guī)定了相應的休藥期。歐盟和中國《動物性食品中獸藥最高殘留限量》[4]明確規(guī)定氟苯尼考在水產(chǎn)品中的最大殘留量為1000 μg/kg,日本規(guī)定鱸形目魚類氟苯尼考的最大殘留量為30 μg/kg[6];為達到該限量,我國和美國規(guī)定氟苯尼考的休藥期分別為≥7 d和15 d。治療周期影響水產(chǎn)動物體內藥品的殘留量,不同疾病及不同物種的治療周期不盡相同,如治療鰻鱺目魚類愛德華氏病為7 d,治療鯡形目淡水養(yǎng)殖種類弧菌病為14 d[7]。在實際生產(chǎn)過程中治療期和休藥期的實施和監(jiān)管較難控制。
循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)通過機械過濾、蛋白分離、微生物處理、紫外消毒等水處理環(huán)節(jié),將養(yǎng)殖排放水經(jīng)生物、物理和化學處理后實現(xiàn)重復利用,因其高效、環(huán)保的特征而成為國際公認的現(xiàn)代化養(yǎng)殖模式的發(fā)展方向[8-9]。與傳統(tǒng)的流水養(yǎng)殖相比,循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)可大幅度降低養(yǎng)殖耗水量,顯著降低水體富營養(yǎng)化程度,但在養(yǎng)殖密度較高時,循環(huán)水養(yǎng)殖仍然會發(fā)生病害??股刂委熂膊?,已是目前公認的最有效的方法,但其在魚組織、水體和循環(huán)水養(yǎng)殖處理環(huán)節(jié)中存在未知風險。Bebak等[10]曾在淡水循環(huán)水系統(tǒng)中連續(xù)投喂10 d含土霉素的飼料,以此研究魚組織、水體和沉積物中土霉素的殘留。抗生素在魚體內的分布、代謝和消耗的相關研究較多,而對抗生素在循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中的去向研究較少。因此,循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)通過物理、化學、生物等處理過程是否會對水環(huán)境中和養(yǎng)殖生物體內殘留的抗生素起到有效的去除作用,目前尚不清楚。
歐洲舌齒鱸(Dicentrarchuslabrax),屬鱸形目、狼鱸科、舌齒鱸屬,又名歐鱸[11],是地中海沿海地區(qū)一種重要的養(yǎng)殖魚類,約占該地區(qū)魚類總產(chǎn)量的20%[12]。引入中國后開展了大量關于苗種繁育及高效健康養(yǎng)殖理論與技術的研究,因其生長速度快、味道鮮美,歐洲舌齒鱸具有較大的市場潛力和較高的經(jīng)濟價值[13]。
筆者通過連續(xù)7 d投喂含氟苯尼考的配合飼料,檢測循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中氟苯尼考的殘留規(guī)律,分析不同水處理單元對氟苯尼考的去除效果,并通過檢測氟苯尼考在歐洲舌齒鱸肌肉和肝臟組織中的殘留水平,提出實際養(yǎng)殖生產(chǎn)中抗生素的用藥方案以及合理的休藥期時長。試驗將為循環(huán)水系統(tǒng)中各水處理單元的工藝設計提供理論基礎,推動水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。
1.1.1 試驗系統(tǒng)
循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)由青島海興智能裝備有限公司生產(chǎn),3個并聯(lián)的圓形養(yǎng)殖池(直徑1000 mm×1100 mm,750 L)的尾水依次通過旋轉集污器、微濾機、蛋白分離器、生物濾池、紫外消毒裝置和增氧裝置處理后,再次回到養(yǎng)殖池中循環(huán)利用。生物濾器中填料的有效體積為0.3 m3,在試驗運行期間保持穩(wěn)定,對氨氮平均降解率逾90%,化學需氧量平均降解率約75%。蛋白分離器體積為0.15 m3,系統(tǒng)水體流量為3 m3/h,單次循環(huán)時間為1 h,日循環(huán)次數(shù)為24次,每日水補充量為0.3 m3。
1.1.2 試驗動物
試驗所用歐洲舌齒鱸購自大連富谷集團。挑選規(guī)格均勻,體質健壯的魚體[平均體質量(32.67±4.16) g]120尾,隨機分在3個養(yǎng)殖池中。試驗前將歐洲舌齒鱸在養(yǎng)殖池中暫養(yǎng)7 d,試驗期間每日檢測水質,水溫(21.08±0.18) ℃,pH 7.85±0.02,鹽度32.22±0.01,溶解氧(6.64±0.18) mg/L。
1.1.3 含氟苯尼考飼料配置
氟苯尼考粉(純度為≥98%,山東亞康藥業(yè)有限公司)、氟苯尼考標準品(純度≥99%,Sigma)、乙腈、甲醇(色譜純,禹王集團)、乙酸乙酯、正己烷(分析純,天津市大茂化學試劑)。本試驗使用的膨化配合飼料由廣東粵海公司提供。藥物飼料使用蛋清將氟苯尼考以1 g/kg的含量包被在飼料上,使得氟苯尼考實際投喂量為10 mg/(kg·d),陰干后儲存在冰箱中-4 ℃?zhèn)溆谩?/p>
1.2.1 試驗設計
試驗設計投藥期和停藥期兩個時期。投藥期共7 d,按魚體初始質量的1.5%投喂含氟苯尼考的飼料,停藥期共14 d,投喂普通飼料,每日投喂飼料兩次(8:00和20:00),在第一次投喂含藥飼料后0、1、2、4、6、12 h分別自循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)內的4個取樣點(圖1)取500 mL水樣,之后每日投喂飼料后1 h取水樣檢測系統(tǒng)中氟苯尼考含量的變化,水樣保存于-20 ℃。此外,檢測投藥前、投藥第7 d、停藥第7 d、停藥第14 d時魚組織樣品中氟苯尼考的殘留量,自3個試驗桶各取6尾魚,使用間氨基苯甲酸乙酯甲磺酸鹽麻醉后,于冰上迅速解剖,取肝臟和肌肉組織用生理鹽水沖凈保存至-80 ℃待測。
1.2.2 水樣中氟苯尼考的檢測
水樣預處理:取500 mL水樣經(jīng)0.45 μm水系濾膜過濾,調節(jié)pH至4.0。水樣通過固相萃取儀(天津奧特塞恩斯儀器有限公司)以2 mL/min的流速經(jīng)過固相萃取柱(Oasis HLB SPE 500 mg/6 mL)富集,上樣前依次用5 mL甲醇和5 mL超純水對固相萃取柱進行活化平衡,上樣后依次加入3 mL超純水淋洗,6 mL甲醇分兩次進行洗脫,40 ℃氮氣吹干(氮吹儀,杭州奧盛儀器有限公司)。最后使用2 mL甲醇定容,經(jīng)0.22 μm微孔濾膜過濾后上機分析。使用高效液相色譜儀(島津SPD-20A型)檢測水中氟苯尼考的質量濃度,液相色譜柱采用Thermo Hypersil GOLD色譜柱(4.6 mm×250 mm, 5 μm), 柱溫40 ℃,流動相為乙腈∶純水=40∶60(體積比),流速1.0 mL/min,檢測波長223 nm,進樣量20 μL。
循環(huán)水系統(tǒng)不同處理單元對氟苯尼考的降解率計算:
A1/%=(C1-C2)/C1×100%
A2/%=(C2-C3)/C2×100%
A3/%=(C3-C4)/C3×100%
式中,A1為蛋白分離器對氟苯尼考的降解率,A2為生物濾池對氟苯尼考的降解率,A3為紫外消毒對氟苯尼考的降解率,C1為入水口處氟苯尼考的質量濃度,C2為經(jīng)蛋白分離器后氟苯尼考的質量濃度,C3為經(jīng)生物濾池后氟苯尼考的質量濃度,C4為經(jīng)紫外消毒后氟苯尼考的質量濃度。
圖1 循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)取樣點
1.2.3 組織樣品中氟苯尼考的檢測
組織樣品預處理:取肝臟/肌肉組織,室溫下解凍,準確稱取1.0 g組織置于5 mL離心管中,加入乙酸乙酯2 mL,使用高速勻漿機(WIGGENS D-130)在冰浴條件下勻漿2 min,經(jīng)超聲波細胞粉碎機(新芝JY92-IIN)超聲30 s,并用2 mL乙酸乙酯清洗刀頭,合并兩次提取液,渦旋30 s。室溫黑暗靜置2 h后離心(5000 r/min,15 min),吸取上清液于新的離心管中,40 ℃氮氣吹干,加入1 mL甲醇溶解,2 mL正己烷去除脂肪,漩渦振蕩,室溫條件下,靜置2~3 h,使用刻度吸管仔細除去上層正己烷,經(jīng)0.22 μm的微孔濾膜過濾后待測。
液相色譜條件:柱溫30 ℃,流動相為乙腈∶純水=27∶73(體積比),流速1.0 mL/min,檢測波長223 nm,進樣量20 μL。
1.2.4 標準曲線
精密稱取氟苯尼考標準品0.0010 g,使用甲醇溶解定容至100 mL,配制為10 mg/L標準儲備溶液,保存-4 ℃冰箱中備用。水樣檢測前使用甲醇依次稀釋,配制成質量濃度為0.2、2.0、10、20、40 μg/L的標準溶液。魚組織樣品檢測前稀釋質量濃度為0.01、0.1、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mg/L的標準溶液。取20 μL用于液相色譜上機檢測,以峰面積為縱坐標,氟苯尼考質量濃度為橫坐標,繪制標準曲線,計算回歸方程和相關系數(shù)。
1.2.5 回收率和精確度
為確保檢測結果真實性和可靠性,本研究采用加標回收的方法對預處理質量控制。選擇過濾海水為空白樣品,添加氟苯尼考標準品,水樣質量濃度分別為5.0、10、20 μg/L,魚組織樣品含量分別為0.1、0.5、1.0 μg/g,根據(jù)上述預處理方法,進行回收率、日內精確度以及日間精確度的檢測。
回收率/%=V2/V1×100%
式中,V1為標準溶液的測定值,V2為樣品處理后標準溶液的測定值。
按照信噪比=3為檢出限,信噪比=10為定量限。
使用SPSS 18.0統(tǒng)計軟件和Origin軟件對試驗結果進行統(tǒng)計分析,試驗數(shù)據(jù)以平均值±標準誤表示。
根據(jù)本試驗選取的前處理方法和液相色譜條件設置,氟苯尼考保留時間為8.1 min,分離度良好,無其他雜質峰干擾,氟苯尼考標準品的色譜峰見圖2。
氟苯尼考在循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)水樣中的質量濃度為0.2~40 μg/L,魚組織樣品中為0.01~2.50 μg/g,各色譜峰面積和質量濃度呈線性關系,且線性關系良好。具體線性關系及其相關系數(shù)見表1。
圖2 氟苯尼考色譜圖
回收率和精確度見表2。按照上述預處理方法水樣的回收率為76.51%~96.23%,肝臟組織回收率為76.36%~83.50%,肌肉組織回收率為76.39%~84.09%,相對標準偏差<5%。日內精確度為0.91%~7.60%,日間精確度為1.23%~6.97%,均小于10%。本檢測方法的檢出限為75 ng/L,定量限為250 ng/L。因此,該預處理方法靈敏度高,數(shù)據(jù)具有真實性和可靠性。
表1 水樣和魚組織樣品中氟苯尼考檢測的回歸方程和相關系數(shù)
表2 水樣和魚組織樣品中氟苯尼考回收率與精確度
投喂含氟苯尼考的魚飼料后12 h內氟苯尼考在循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中的分布規(guī)律見圖3。4個取樣點中氟苯尼考的質量濃度隨投喂時間均呈先升后降的趨勢,在投藥后4 h各處理單元中氟苯尼考質量濃度達到峰值,其中生物濾池中氟苯尼考的殘留量最高(7.45 μg/L),隨著處理時間延長,各處理單元中氟苯尼考殘留量顯著下降,12 h時出水口中氟苯尼考的質量濃度降為2.10 μg/L。氟苯尼考經(jīng)循環(huán)水系統(tǒng)內各處理單元分配去除,入水口中氟苯尼考殘留質量濃度均高于出水口(P<0.01)。投藥后1 h,出水口中氟苯尼考質量濃度高于入水口,可能是因為循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)單次循環(huán)時間為1 h,投加的氟苯尼考在循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)內蓄積還未得到充分處理。
圖3 投藥后12 h循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中氟苯尼考的分配規(guī)律
循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)各處理單元中氟苯尼考的質量濃度在投藥期和停藥期分別呈逐漸升高和降低的趨勢(圖4)。隨著投藥時間的增加,系統(tǒng)內各處理單元中氟苯尼考的殘留質量濃度呈不同程度積累上升。氟苯尼考在各處理單元中的富集分配比例不同。停藥期間,各處理單元中氟苯尼考的殘留質量濃度顯著下降,提示循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)對氟苯尼考具有顯著的去除效果。停藥第14 d入水口氟苯尼考質量濃度較投藥第7 d相比降低了77.9%,遠高于停藥第4 d的35.5%和第7 d的49.4%。表明氟苯尼考在停藥第7 d后在循環(huán)水系統(tǒng)中快速降解。停藥第14 d各處理單元中的氟苯尼考水平恢復至與投藥前相當?shù)乃?。投藥期? d生物濾池中氟苯尼考殘留質量濃度較蛋白分離器中氟苯尼考殘留質量濃度高出5.2%,并且投藥期第1、3 d,停藥期第4、7、14 d均得出相同結果。表明生物濾池因自身特性,經(jīng)過長時間的投藥,自身會對氟苯尼考產(chǎn)生較強的積累效應。
為闡明停藥期間不同處理單元對于氟苯尼考的降解率,對停藥后不同時間段各處理單元的降解率進行計算分析。不同時期蛋白分離器對氟苯尼考平均降解率為(20.75±3.16)%,生物濾池為-(39.73±36.32)%,紫外消毒裝置為(35.02±16.18)%(圖5)。其中,紫外消毒在不同的停藥時間段對循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中氟苯尼考的降解率最高,蛋白分離器次之,生物濾池在各時間段對循環(huán)水系統(tǒng)中氟苯尼考為負降解率。此外,停藥第7 d各處理單元對氟苯尼考的降解率最高。
圖4 投藥期和停藥期氟苯尼考在循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中的分配規(guī)律
圖5 停藥期循環(huán)水系統(tǒng)不同處理單元對氟苯尼考的降解率
與水樣中氟苯尼考含量的變化規(guī)律一致,氟苯尼考在魚組織樣品中殘留水平隨停藥時間延長而降低。氟苯尼考在肌肉組織中更易富集,投藥第7 d在肝臟和肌肉組織中氟苯尼考的含量分別為1.03 μg/g和1.88 μg/g(圖6)。隨著停藥時間延長,氟苯尼考的殘留水平逐漸下降,且在肌肉組織中氟苯尼考殘留量始終高于肝臟組織中氟苯尼考的殘留量。
停藥第14 d,肝臟組織中氟苯尼考殘留量較投藥前相比高16.6%,肌肉組織中氟苯尼考殘留量較投藥前相比低15.5%。與投藥第7 d相比,肝臟組織中停藥第7 d的降解速率為33.3%,停藥第14 d的降解率為81.9%。肌肉組織中停藥第7 d的降解率為58.6%,停藥第14 d的降解率為88.4%。表明肌肉組織中降解率大于肝臟組織中降解速率。且停藥第7 d前降解率顯著高于停藥第7 d后。
圖6 肝臟和肌肉組織中氟苯尼考的殘留
為保證試驗結果的穩(wěn)定性和準確性,通過改變流動相及其比例摸索流動相的最佳條件。甲醇和水、乙腈和水[14-15]是檢測氟苯尼考最常用的流動相,試驗結果表明,流動相為甲醇和水時,峰型較不穩(wěn)定,易出現(xiàn)前伸峰和拖尾峰,而乙腈的溶劑強度較高且黏度低,并滿足氟苯尼考在紫外區(qū)223 nm檢測的要求。參考文獻[16]的檢測方法,進一步調整乙腈和水比例,發(fā)現(xiàn)在檢測水樣中乙腈∶水=40∶60,組織樣品中乙腈∶水=27∶73時,精密度和回收率最佳,分離度良好,基本無拖尾現(xiàn)象。此方法快速、簡單、實用,易于在實驗室推廣應用。
此外,為有效去除海水中雜質干擾,試驗需采用固相萃取的方法[17],試驗通過調整pH、活化、洗脫、吹干、渦旋等步驟[18],進一步使用Waters HLB柱,可得到較高的氟苯尼考回收率。在試驗過程中增加超純水淋洗步驟,使得樣品渦旋溶解較為容易,出峰效果良好,雜質峰較少。
隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展和環(huán)境保護的要求,傳統(tǒng)的養(yǎng)殖模式已不符合當今資源節(jié)約、環(huán)境友好的要求。循環(huán)水養(yǎng)殖模式在國內外水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)中的應用日益普遍,其主要通過微濾機、蛋白分離器、生物濾池、紫外消毒等多個處理單元實現(xiàn)對養(yǎng)殖尾水的循環(huán)反復使用,在高度集約化養(yǎng)殖的同時保持養(yǎng)殖環(huán)境的水質穩(wěn)定,并減少因養(yǎng)殖尾水排放對水環(huán)境的污染破壞[19]。循環(huán)水養(yǎng)殖模式不僅對水體中污染物含量可控,與傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式相比具有更高的單位產(chǎn)量。Martins等[20]利用循環(huán)水系統(tǒng)養(yǎng)殖大西洋鮭(Salmosalar)幼魚1個月,其體質量增加至140~170 g,流水養(yǎng)殖模式中,大西洋鮭幼魚的體質量為50~70 g。海水養(yǎng)殖的迅速發(fā)展,也使得養(yǎng)殖過程中細菌性疾病頻發(fā)嚴重影響產(chǎn)業(yè)發(fā)展,制約水產(chǎn)品的品質和產(chǎn)量。為預防和治療病害的發(fā)生,多種抗生素類漁藥在養(yǎng)殖過程中被大量使用。
生物濾池是循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中不可或缺的處理單元。其主要是利用比表面積大、孔隙率高、截污能力強的填料附著生物膜[21],通過微生物的代謝,從而對氨氮、化學需氧量、總磷等產(chǎn)生穩(wěn)定高效的去除效果[22]。近年來,因養(yǎng)殖排放水中抗生素的大量殘留,國內外學者通過調整生物濾池的各項參數(shù),開展大量研究以提高降解抗生素的效率。研究表明,生物濾池對抗生素的去除能力有限,賴后偉[23]研究發(fā)現(xiàn),生物濾池對抗生素阿莫西林降解率較低,當水力停留時間為1 h時,阿莫西林平均降解率為18.1%,15 d后,水力停留時間提高到4 h,降解率才達到36.3%。此外,使用曝氣生物濾池對含有磺胺噻唑的生活污水進行處理,發(fā)現(xiàn)隨著時間的延長,降解率明顯下降,這可能由于反應器中抗生素不斷積累,對生物濾池內微生物的新陳代謝和生命活動產(chǎn)生影響,使得降解率降低[24]。本研究中生物濾池對氟苯尼考的降解率較低,甚至出現(xiàn)負效應,這可能是由于生物濾池內填料的比表面積較大,在處理初期,大量的填料和微生物對抗生素具有較強的吸附作用,隨著氟苯尼考質量濃度的升高,可能會對生物濾池內的微生物產(chǎn)生毒性作用,使得其對氟苯尼考的降解率降低。而在停藥后期,生物濾池又可能成為系統(tǒng)內氟苯尼考的釋放源,氟苯尼考屬于在水中溶解度較低的大分子物質[25],其較易被吸附于生物填料表面而不易被降解。隨著循環(huán)水系統(tǒng)內氟苯尼考質量濃度的降低,蓄積在生物填料上的氟苯尼考反而會導致經(jīng)過的養(yǎng)殖水中氟苯尼考質量濃度升高。
本試驗結果顯示,紫外消毒裝置是循環(huán)水系統(tǒng)中氟苯尼考去除的主要工藝。光降解是抗生素在自然水環(huán)境中重要的消減途徑,其反應機理主要是抗生素分子吸收光能后變成激發(fā)態(tài)從而引發(fā)各種反應,化合物吸收光能后可能發(fā)生直接光降解[26]。關于抗生素的光化學行為研究,國內外學者已經(jīng)開展了一些工作,研究表明,在表層水體中光化學降解是抗生素類污染物的主要消減方式。氟苯尼考在避光條件下性質穩(wěn)定;光照(波長300~800 nm)條件下,在純水、淡水和海水中均很難發(fā)生光解反應[27];在紫外光(波長>200 nm)照射下,可發(fā)生直接光解和間接光解反應,包括氧化、脫氯、水解和側鏈斷裂等反應[28]。在日光照射下,氟苯尼考直接光解半衰期為187.29 h;在氙燈照射下,直接光解半衰期為22.43 h;在紫外—可見光照射下,輻射照度為4.10 mW/cm3時,直接光解半衰期為(17±2) min[29]。本試驗采用紫外輻射照度為13.3 mW/cm3,遠高于已報道試驗中采用的紫外輻射照度(765 W/m3)[30],因而降解效率更快。蛋白分離器利用其泡沫分離的原理,可有效去除水中的懸浮物、蛋白質等,同時具有殺菌消毒作用,對于氟苯尼考去除的貢獻率可能是由于泡沫吸附作用帶離系統(tǒng)。
我國的養(yǎng)殖水產(chǎn)品中先后出現(xiàn)了氯霉素、環(huán)丙沙星、孔雀石綠和硝基呋喃等抗生素類藥物殘留事件[31],使得養(yǎng)殖水產(chǎn)品的質量安全問題受到了公眾廣泛關注。同時,因抗生素殘留超標,使得我國水產(chǎn)品進入歐盟、日本、韓國等市場受阻,嚴重影響我國水產(chǎn)品出口貿易,造成嚴重的經(jīng)濟損失。并因抗生素耐藥性和潛在的健康危害,引發(fā)公共安全問題。在循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中,氟苯尼考因其高利用性和低排放率,被認為是環(huán)境友好型的農業(yè)養(yǎng)殖模式。但由于養(yǎng)殖種類、投藥劑量和試驗步驟等因素的差異,對于氟苯尼考半衰期、消耗率、組織分布、休藥期的變化,無法直接進行對照比較。因此,需要進行大量試驗研究。
肌肉作為水產(chǎn)品重要的可食用組織,抗生素在肌肉組織中的殘留水平是消費者關注的重點。肝臟作為魚體內的重要解毒器官,同時兼具魚體消化、調節(jié)血糖平衡等功能,抗生素在肝臟的殘留水平與養(yǎng)殖生物的免疫健康水平息息相關[32]。本試驗使用10 mg/(kg·d)含氟苯尼考飼料治療7 d,是氟苯尼考在水產(chǎn)動物中的標準用藥量。我國、美國和歐盟均規(guī)定在魚類可食用組織中氟苯尼考的最高殘留限量為1 mg/kg,加拿大規(guī)定鮭科魚類肌肉中氟苯尼考的最大殘留限量為0.8 mg/kg。抗生素在魚類體內吸收、分布、轉化和消除需要一個過程,為達到該標準,我國和美國規(guī)定氟苯尼考的休藥期分別≥7 d和15 d。本試驗中,歐洲舌齒鱸在停藥第7 d后肝臟和肌肉中氟苯尼考殘留量低于《動物性食品中獸藥最高殘留限量》[4]規(guī)定的氟苯尼考最高殘留限量,建議循環(huán)水養(yǎng)殖歐洲舌齒鱸的氟苯尼考休藥期為7 d。不同的魚種及暴露方式在藥物的吸收、轉移分布方面存在差異。循環(huán)水系統(tǒng)中水循環(huán)往復的使用,養(yǎng)殖魚類可能會通過吸收水中殘留的氟苯尼考而引起其在魚體內蓄積。Meinertz等[33]在循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中對虹鱒(Oncorhynchusmykiss)使用20 mg/(kg·d)的氟苯尼考投喂10 d,停藥后的第11 h肌肉中氟苯尼考含量達到峰值(442 μg/kg),480 h后降至9 μg/kg,提示循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)水中氟苯尼考的殘留水平對魚體殘留的貢獻可忽略不計。以20 mg/(kg·d)劑量的氟苯尼考對褐牙鲆(Paralichthysolivaceus)連續(xù)經(jīng)口灌藥3 d,第7 d后氟苯尼考在肌肉、鰓和肝臟的含量分別為(0.29±0.16) μg/g、(0.34±0.24) μg/g和(0.25±0.17) μg/g,其肌肉組織的氟苯尼考殘留量最高,建議休藥期為7.91 d,此結果[34]與本試驗結果一致。此外,黃聚杰等[35]以60 mg/(kg·d)的氟苯尼考對花鱸(Lateolabraxmaculatus)單次給藥,給藥1 d后氟苯尼考在肝臟中的含量高于肌肉,這可能是因為氟苯尼考具有較強的溶脂性,而肝臟中脂肪高于其他部位,導致其含量最高。本試驗中肝臟中氟苯尼考含量均低于肌肉組織,可能是與不同魚體間的差異性、魚體的生理狀態(tài)以及養(yǎng)殖環(huán)境的條件因素有關,也可能是由于肝臟作為解毒器官,對氟苯尼考產(chǎn)生自身降解,從而導致氟苯尼考肝臟殘留量始終低于肌肉組織。
通過連續(xù)7 d投喂含氟苯尼考的配合飼料,檢測氟苯尼考在循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中的殘留規(guī)律。得出以下結論:
(1)氟苯尼考在循環(huán)水系統(tǒng)水體中的遷移轉化規(guī)律:循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中各處理單元氟苯尼考的質量濃度隨著投藥時間的增加,呈不同程度積累上升,在投藥第7 d時各處理單元氟苯尼考的殘留質量濃度均達到最大值。停藥后,氟苯尼考殘留質量濃度逐漸下降,停藥第14 d各處理單元中的氟苯尼考水平與投藥前水平相當。同時,停藥期間不同處理單元對于氟苯尼考降解率的貢獻:紫外消毒裝置>蛋白分離器>生物濾池。
(2)氟苯尼考在魚體組織中的分布規(guī)律:根據(jù)《動物性食品中獸藥最高殘留限量》,本試驗為歐洲舌齒鱸氟苯尼考休藥期的制定提供理論依據(jù),停藥第7 d后肝臟和肌肉組織當中氟苯尼考殘留量低于規(guī)定的氟苯尼考最高殘留限量(1000 μg/kg)。