释疑
水中抗生素从哪里来?
2013年16 .2万吨抗生素52%为兽用
环境中抗生素的来源主要包括生活污水、医疗废水以及动物饲料和水产养殖废水排放等。环境中的抗生素残留又会通过各种方式可能重新进入人体,最主要的就是喝了含有抗生素的水、吃了存在抗生素残留的肉类和蔬菜,另外还可以通过生态循环的方式回到人体。
应光国介绍,珠江流域人口密度高,广东人又是养殖大省,鸡、猪的消费量在全国范围内算很高的,水产养殖发达,广东鱼塘在全国最多,因此珠江流域抗生素使用量、排放量大,排放密度高。另外,我国的污水处理水平也较低,农村地区几乎直接排放污水。
由于我国对抗生素的使用缺乏监管,抗生素滥用的现象非常普遍,广东也不例外。应光国介绍,目前对大医院中抗生素使用的控制相对较好,但中小医院、药店以及畜牧养殖业则基本没有控制,政府监管缺位。实地调查中,养鸡场、养猪场的动物粪便和饲料里都检测出抗生素。
应光国介绍,一头猪的平均污水排放相当于10个人的排放量,并且养殖厂排放污水中的抗生素将随污水进入受纳水体和土壤环境,也有可能渗入地下水。本次报告显示,2013年中国使用抗生素达16.2万吨,其中52%为兽用抗生素;在36种常见抗生素中,兽用抗生素的比例更是高达84.3%。
危害到底有多大?通过饮食
进入人体非常微量但会加剧细菌耐药
环境抗生素污染对人体健康有什么影响?饮用有抗生素残留的水有没有危害?被检出抗生素的肉类安全吗?应光国解释,通过饮食进入人体的抗生素非常微量,相比医用治疗中使用的抗生素少得多,吃抗生素药品都没事,微量的抗生素残留进入人体并没有直接危害。抗生素滥用、环境抗生素污染的真正危害在于加剧细菌耐药性的情况。
从药学领域而言,广谱(能针对绝大多数细菌)抗生素大致分为青霉素类、碳青酶烯类、β-内酰胺类、氨基糖苷类、四环素类、大环内酯类、磺胺类、喹诺酮类等。“不同的药物,在人体或动物体内不同的半衰期(药物衰变为其他物质)不同,以喹诺酮类药物(如诺氟沙星等)为例,其半衰期较长,在自然界化学稳定性很好。它需要足够长的时间降解成其他物质,如果人类长期低量摄入含有喹诺酮类的水、肉食,其直接的结果就是产生耐药。”中国药理学会教学与科普专委会委员、南方医科大学药学院徐江平教授表示。
“喹诺酮类药物的人体耐药性问题是较为普遍的现象了。比如第一代喹诺酮氟哌酸,已经基本治疗不了细菌感染性腹泻,再如诺氟沙星、氧氟沙星,其对于呼吸系统、泌尿系统感染的治疗效果也在渐渐降低,这就是耐药的表现。”
广州地化所这次研究报告显示,喹诺酮类药物的用量仍然很大,以诺氟沙星为例,2013年全国用了5440吨,其中人用了1013吨。徐江平表示,他最新掌握的信息显示,农业部已经意识到喹诺酮在畜牧业滥用的危害,即将决定停止4类喹诺酮类药物在畜牧业的使用。“其他还有一些小分子的抗生素,其半衰期也很长,在自然界化学稳定性很好,长期微量摄入也有类似的导致耐药结论。”
怎么预测出来?
10年流域调查购买了237家药企数据
“我国长期缺乏对抗生素使用的监管,每一种抗生素具体用到哪些地方、用了多少、有多少进入环境,做研究的人都不知道。”应光国说,这次课题的初衷就是搞清楚上述情况。
课题组选择了市场调查+数据分析+模型模拟的方法。课题组对我国主要河流做了10年的流域调查,在数据积累的基础上,这次选择了36种最常被检出的抗生素作为研究对象。
2014年开始,课题组从国家食药监总局等部门提供的药厂登记信息中,分别选择了各种抗生素销售量最大的5-10家企业作为代表,总共237家。课题组向这些企业购买了2013年的市场份额、销售量等数据,从而计算出各类抗生素在不同区域的使用量和用途。
然后,参考代谢率、污水处理率等因素,进而计算出抗生素排放量。根据各流域的行政区划组成,将各市、县的数据相加,得到流域尺度的抗生素排放量和排放密度。最后,在排放量基础上,再使用三级逸度模型,模拟预测了各抗生素在全国各流域的环境浓度。应光国课题组从2013年开始启动本次课题,历时两年完成,“这也是建立在此前课题组大量研究获得的基础数据之上”。
预测是否靠谱?
肯定有误差但“结论比较可靠”
中科院南海海洋研究所副研究员徐维海指出,数据分析和模型模拟的结果肯定与真实环境有误差,即便是实地监测,也会有枯水季与丰水季、不同河段点位的区别。不过他认为,应光国课题组研究所得的抗生素模拟浓度50%以上与监测结果在一个数量级以内,说明研究结论比较可靠。“能拿到这么多数据,反映出全国抗生素浓度的分布情况,这是没有人做过的。”
广州地化所研究员张干表示,这一研究更重要的意义在于,反映了抗生素污染的时空规律。他介绍,这次研究建立了一个抗生素排放清单的平台,以后就可以代入数据做情景模拟,往前、往后都可以预测。“这次的研究成果倾向于静态,下一步应该还会倾向于做抗生素污染的动态预测。”
徐维海介绍,现在对抗生素环境浓度的监测研究已经不是国内外学术界的重点。“抗生素残留在环境中的暴露是确定的,现在的研究转向对耐药性,尤其是耐药性基因的研究。”
链接
“超级细菌”
演变史
近 30年,人类在广谱抗生素研发方面基本没有突破性发现,能做的都是小修小改,但同时出现了多种“超级细菌”。2013年前后还发现“产N D M -1耐药细菌”,它与传统“超级细菌”相比,其耐药性已经不再是仅仅针对数种抗生素具有“多重耐药性”,而是对绝大多数抗生素均不敏感,这被称为“泛耐药性”。
1920年医院感染的主要病原菌是链球菌。
1960年产生了耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌(M R SA),M R SA取代链球菌成为医院感染的主要菌种。耐青霉素的肺炎链球菌同时出现。
1990年耐万古霉素的肠球菌、耐链霉素的“食肉链球菌”被发现。
2000年至2014年出现绿脓杆菌,对阿莫西林等8种抗生素耐药性达100%;肺炎克雷伯氏菌,对西力欣、复达欣等16种高档抗生素的耐药性高达52%-100%。
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