張石云,宋 超,張敬衛(wèi),陳澤秋,張 聰,裘麗萍,陳家長,②
〔1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)無錫漁業(yè)學(xué)院,江蘇 無錫 214081;2.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院淡水漁業(yè)研究中心,江蘇 無錫 214081;3.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部水產(chǎn)品質(zhì)量安全環(huán)境因子風(fēng)險評估實驗室(無錫),江蘇 無錫 214081;4.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部水產(chǎn)品質(zhì)量安全控制重點實驗室,北京 100000〕
塑料及其制品為人類生產(chǎn)活動及日常生活提供了極大便利,據(jù)統(tǒng)計,全球每年使用塑料不少于2.4億t[1]。然而,塑料的難降解性造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題[2]。目前,主要采用回收和填埋方式來緩解塑料污染壓力,但仍有大量塑料殘體進(jìn)入水環(huán)境[3]。這些塑料殘體受到太陽輻射(光降解、脆化)或波浪等作用,并且在長期的物理、化學(xué)作用下會分解成更為微小的塑料碎片或顆粒[4-5],當(dāng)其直徑小于5 mm時即成為微塑料(micro-plastics)[6]。我國的太湖[7]、長江入海口[8]、渤海灣[9]和江漢平原的內(nèi)陸湖泊與河流[10]等地區(qū)水體和沉積物中均存在嚴(yán)重的微塑料污染,以太湖為例,平均每升地表水中有25.6個微塑料顆粒。此外,在人跡罕至的西藏高原湖泊[11]也存在微塑料,可見,我國水環(huán)境中微塑料污染非常普遍且嚴(yán)重。
近年來,我國水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)迅猛發(fā)展,抗生素發(fā)揮了很大作用。抗生素不僅能防治細(xì)菌性疾病[12],還能促進(jìn)養(yǎng)殖魚類生長[13],因此,大量抗生素通過拌料投喂或潑灑方式進(jìn)入養(yǎng)殖池塘中[14-15]。對環(huán)太湖水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)抗生素使用情況的調(diào)查結(jié)果表明磺胺類是被廣泛使用的一類抗生素;其中,磺胺甲噁唑(sulfamethoxazole,SMZ)是被廣泛使用的磺胺類抗生素之一[16]。在養(yǎng)殖過程中,SMZ常在高溫養(yǎng)殖季節(jié)用來防治細(xì)菌性疾病,保證養(yǎng)殖魚類的正常生長。然而,抗生素能提高動物飼料轉(zhuǎn)化效率和促進(jìn)生長的特性,使得SMZ預(yù)防性使用變得普遍化,導(dǎo)致SMZ在我國養(yǎng)殖水環(huán)境和周邊水域環(huán)境中處于“偽持久”狀態(tài)。抗生素污染排查研究結(jié)果表明太湖[17]、長江三角洲[18]、渤海灣[19]和武漢[20]等地區(qū)水體和沉積物中均有不同程度的SMZ殘留。盡管暫時尚未有養(yǎng)殖池塘中存在微塑料的報道,但作為養(yǎng)殖用水的源頭,如上述江河湖泊和地下水等均有不同程度的微塑料污染。因此,無論是在養(yǎng)殖池塘中還是在野外水環(huán)境中,SMZ和微塑料均可能同時存在。
研究表明微塑料不僅能夠給各種微生物提供生存和繁殖場所[21],還可以富集多種有毒化學(xué)物質(zhì)[22];此外,在海洋無脊椎動物[23]、魚類[24]、海鳥[25]和哺乳動物[26]體內(nèi)能檢測到微塑料,這表明水環(huán)境中的微塑料可能會被魚類吞食。微塑料和抗生素對水環(huán)境和水生生物的影響是國內(nèi)外高度關(guān)注的研究熱點,但微塑料和抗生素的復(fù)合暴露研究較鮮見。此外,有關(guān)在水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中,微塑料對SMZ的吸附作用影響SMZ在養(yǎng)殖系統(tǒng)中的歸趨,以及養(yǎng)殖魚類吞食微塑料后可能對魚體SMZ殘留量和SMZ消化吸收產(chǎn)生影響的研究尚鮮見。筆者擬以環(huán)境微塑料污染水平為參照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置無、低和高3個微塑料暴露組來研究微塑料對羅非魚肌肉中SMZ殘留的影響,為后續(xù)研究微塑料對抗生素在養(yǎng)殖系統(tǒng)中的遷移轉(zhuǎn)化、微塑料在養(yǎng)殖水環(huán)境中的生態(tài)風(fēng)險以及在微塑料影響下抗生素對養(yǎng)殖魚類和漁業(yè)環(huán)境的生理生態(tài)風(fēng)險提供一定的理論依據(jù)。
微塑料:聚苯乙烯交聯(lián)微球,實際粒徑為20~50 μm(購自天津倍思樂色譜技術(shù)開發(fā)中心)。將原液稀釋50倍后定量顯微觀察(3個重復(fù)操作)得到原液濃度約為64 500 粒·mL-1。微塑料原液稀釋50倍后在40倍顯微鏡下的視野觀察圖見圖1。
20和50 μm尺寸用來表示微塑料粒徑,1 000 μm為比例尺。
SMZ純度w>98.0%,25 g·瓶-1〔購自梯希愛(上海)化成工業(yè)發(fā)展有限公司〕。采用液質(zhì)聯(lián)用儀檢測SMZ標(biāo)準(zhǔn)品(w>98%,購自安普)和供試藥品中SMZ含量。兩者均配制1、5、10、20和50 μg·L-15個濃度供液質(zhì)聯(lián)用儀檢測,檢測結(jié)果(表1)表明兩者在同一濃度下響應(yīng)基本一致,說明該藥品純度w在98%以上,符合試驗要求。
表1SMZ標(biāo)準(zhǔn)品和SMZ藥品在液質(zhì)聯(lián)用儀上的響應(yīng)值對比
Table1ThecomparisonoftheresponsevaluesofSMZstandardproductsandSMZdrugsundertheinstrument(LC/MS)
ρ/(μg·L-1)響應(yīng)值SMZ標(biāo)準(zhǔn)品SMZ藥品1 490 50752 0012 197104 6894 559209 2019 1795023 71323 201
儀器:液質(zhì)聯(lián)用儀(Waters,TQD),粉碎機,渦旋振蕩器,移液槍,離心機,分析天平等。其他試劑與材料:乙腈、甲醇、甲酸和乙酸乙酯均為色譜純,水為超純水。
1.2.1SMZ與微塑料劑量
參考SC/T 1084—2006《磺胺類藥物水產(chǎn)養(yǎng)殖使用規(guī)范》[27],考慮到實際生產(chǎn)中SMZ使用的浮動性,確定低劑量(20 mg·kg-1·d-1)、中劑量(即SC/T 1084—2006推薦的治療劑量,200 mg·kg-1·d-1)和高劑量(為正常劑量的5倍,1 000 mg·kg-1·d-1)3種SMZ添加量,將其換算成飼料中SMZ含量分別為0.67、6.67和33.33 g·kg-1。飼料配方:小麥粉、w=43%的豆粕、菜粕、棉粕、純米糠、磷脂粉、豆油、磷酸二氫鈣、國產(chǎn)魚粉、w=50%的氯化膽堿、VC和維生素礦物質(zhì)預(yù)混料的質(zhì)量含量分別為18.35%、24%、27%、10%、10%、1%、1%、1.5%、6%、0.1%、0.05%和1%,飼料中蛋白質(zhì)和脂肪的質(zhì)量含量分別為31.6%和4.9%。
微塑料暴露,選取粒徑為20~50 μm的聚苯乙烯交聯(lián)微球,根據(jù)太湖微塑料污染水平[7],同時考慮60%~70%的微塑料沉降率[28],以及微塑料污染增加趨勢,設(shè)置無、低(130 粒·L-1,即太湖水環(huán)境中微塑料殘留水平)和高(1 300 ?!-1,10倍太湖水環(huán)境中微塑料殘留水平)3個梯度微塑料暴露組。
1.2.2養(yǎng)殖組與養(yǎng)殖周期設(shè)定
制作含不同劑量SMZ的4種飼料,即空白(NS,不添加SMZ, SMZ含量實測值約為0.019 g·kg-1)、低SMZ(LS)、中SMZ(MS)和高SMZ(HS)劑量,設(shè)置無微塑料(NP)、低微塑料(LP)和高微塑料(HP)3種養(yǎng)殖水體環(huán)境,塑料處理和SMZ劑量處理一一對應(yīng)形成12個不同養(yǎng)殖條件處理組:NPNS、NPLS、NPMS、NPHS、LPNS、LPLS、LPMS、LPHS、HPNS、HPLS、HPMS和HPHS。每組設(shè)置3個平行,共計36個養(yǎng)殖缸,每池羅非魚初始數(shù)量為30尾;養(yǎng)殖缸體積為500 L,養(yǎng)殖水體體積為400 L。
養(yǎng)殖周期為8周,所有SMZ飼料投喂組(LS、MS和HS)投喂4周后改投喂空白飼料。第4、6和8周采集魚肌肉(采樣時間距最近投飼時間為12~16 h),每次采樣每組樣本數(shù)為 5 條,肌肉混勻均質(zhì)后測定其SMZ殘留量。每天投喂量為魚體總質(zhì)量的3%,分9:00和15:00兩次投喂。保證養(yǎng)殖環(huán)境穩(wěn)定、適宜。為減少影響SMZ含量的因素,整個養(yǎng)殖試驗不換水。
整個養(yǎng)殖試驗魚生長正常,養(yǎng)殖至4周時,平均餌料系數(shù)為1.14±0.11。
1.2.3試驗魚類
以羅非魚(Oreochromisniloticus)苗種〔(16.33±0.50) g〕為研究對象,用液質(zhì)聯(lián)用儀測得其肌肉中SMZ含量初始值約為4.39 μg·kg-1。
魚肌肉和飼料中SMZ含量均采用分散固相萃取-液質(zhì)聯(lián)用法測定。除提取液不同外,其他前處理步驟及儀器條件均一致。魚肉提取液為10 mL乙腈(4 925 μL)、乙酸乙酯(4 925 μL)和甲酸(50 μL)混合物,飼料提取液為10 mL純乙腈。
1.3.1樣品前處理
(5±0.01) g飼料或魚肉和10 mL提取液,按2 000 r·min-1渦旋混勻15 min,以12 000 r·min-1離心5 min(相對離心力為15 576);用5 mL純水活化脂質(zhì)去除凈化管(EMR-Lipid凈化管)后取5 mL提取液的上清液到凈化管中,按2 000 r·min-1渦旋混勻5 min,以4 000 r·min-1離心5 min(相對離心力為2 486);將離心后的上清液移取到含1.7 g EMR-Lipid Polish MgSO4的離心管中,按2 000 r·min-1渦旋混勻5 min,以4 000 r·min-1離心5 min(相對離心力為2 486);取上層有機相待稀釋相應(yīng)倍數(shù)后上機檢測。
1.3.2儀器條件
色譜條件:色譜柱為ACQUITY UPLC BEH C18 1.7 μm,2.1×50 column;流動相:φ=0.1%的甲酸甲醇溶液,φ=0.1%的甲酸水溶液;流速為0.3 μL·min-1;柱溫設(shè)為30 ℃;自動進(jìn)樣器溫度設(shè)為10 ℃;進(jìn)樣量為5 μL。梯度洗脫程序見表2。
表2液相梯度洗脫程序
Table2ThegradientelutionofHPLCprogram
時間/min流速/(mL·min-1)A/%B/%流動相比例變化曲線1)初始0.35.095.0初始1.000.39.590.562.200.323.077.094.000.345.055.064.200.375.025.014.210.35.095.016.000.35.095.01
A為φ=0.1%的甲酸甲醇溶液,B為φ=0.1%的甲酸水溶液。1)此列中的6表示流動相呈線性變化,1表示流動相呈開始迅速、后期平緩變化,9表示流動相呈開始緩慢、后期迅速變化。
質(zhì)譜條件:電噴霧離子源(ESI+);多反應(yīng)檢測模式(MRM)。毛細(xì)管電壓為3.5 V;離子源溫度為150 ℃;脫溶劑氣溫度450 ℃;脫溶劑氣流速為800 L·h-1;錐孔氣流速為50 L·h-1;碰撞能量為3 V。MRM監(jiān)測模式下SMZ的母離子質(zhì)荷比(m/z)為254.145;定量子離子m/z為92.084,錐孔電壓和碰撞能量分別為36和40 V;定性子離子m/z為155.974,錐孔電壓和碰撞能量分別為36和28 V;保留時間為0.77 min。
1.3.3質(zhì)量控制
選擇1、5、10、20和50 μg·L-1濃度梯度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線和加標(biāo)曲線,曲線線性良好,回歸系數(shù)均大于0.998;選取1、10和50 μg·L-1濃度梯度做3個重復(fù)加標(biāo)回收率試驗,回收率在78.65%~116.50%之間。樣品上機檢測限(3倍信噪比,3S/N)和定量限(10倍信噪比,10S/N)均小于0.01 μg·kg-1。
采用Microsoft Excel 2013軟件整理分析數(shù)據(jù),采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行差異顯著性分析(P<0.05表示差異顯著),采用Graphpad Prism 5.01和Microsoft Office 2013軟件作圖。
整個養(yǎng)殖試驗周期內(nèi),在微塑料暴露濃度相同條件下,不同劑量SMZ飼料投喂組魚肉中SMZ殘留量總是呈HS>MS>LS>NS這一規(guī)律;HS、MS和LSNP為無塑料,LP為低塑料,HP為高塑料;NS為無磺胺,LS為低磺胺,MS為中磺胺,HS為高磺胺。就同一試驗時間同一SMZ添加量而言,同一列數(shù)據(jù)后英文小寫字母不同表示不同梯度微塑料暴露組間SMZ殘留量差異顯著(P<0.05)。
飼料組改投NS飼料后,魚肉中SMZ含量均迅速下降(表3)。
表3不同養(yǎng)殖時間不同微塑料和SMZ飼料處理組魚肉中SMZ殘留量
Table3TheSMZresiduesinfishmuscleofdifferenttreatmentgroupsunderdifferentconcentrationofmicro-plasticsandSMZfeed
處理組不同養(yǎng)殖時間SMZ殘留量/(μg·kg-1)4周6周8周NPNS6.07±2.64b4.43±1.112.56±1.49LPNS14.01±5.90b4.52±0.762.99±1.07HPNS29.64±7.18a7.34±2.181.96±0.39NPLS65.25±21.36a11.29±0.635.45±2.16LPLS24.55±6.04b10.98±1.039.60±3.93HPLS26.42±8.95b13.74±5.467.18±1.31NPMS1 554.08±431.02a55.03±13.22b28.57±6.93LPMS109.59±18.31b55.10±4.92ab21.72±2.15HPMS103.36±11.48b81.62±6.04a36.85±15.27NPHS11 581.07±2 360.47a275.28±75.19179.46±15.06LPHS801.31±323.06b497.77±89.60230.12±73.44HPHS443.75±126.55b405.24±151.16133.67±53.99
由表3可知,試驗4周時,魚肉中SMZ殘留量表明,投喂SMZ飼料期間,HS、MS、LS和NS飼料組魚肉中SMZ殘留量與有無微塑料暴露密切相關(guān)。在投喂HS、MS和LS飼料條件下,所有微塑料暴露組魚肉中SMZ殘留量均顯著低于無微塑料組(P<0.05);然而,相同劑量SMZ飼料投喂條件下,微塑料濃度高低對魚肉中SMZ殘留量的影響卻無顯著差異(P>0.05);NS飼料投喂條件下HPNS分別與LPNS、NPNS處理組之間魚肉中SMZ殘留量存在顯著差異(P<0.05),LPNS和NPNS處理組之間無顯著差異(P>0.05)。6周時,只有MS飼料投喂條件下HPMS與NPMS處理組之間魚肉中SMZ殘留量存在顯著差異(P<0.05),其余劑量SMZ飼料投喂條件下有無微塑料組之間魚肉中SMZ殘留量均無顯著差異(P>0.05);8周時,4種SMZ飼料投喂條件下不同微塑料處理組(NP、LP和HP)之間魚肉中SMZ殘留量均無顯著差異(P>0.05)。
因此,魚肉中SMZ殘留量不僅與飼料中SMZ添加量有關(guān),還與微塑料暴露密切相關(guān);同時上述結(jié)果還表明微塑料暴露對魚肉中SMZ殘留量的影響可能與是否有源源不斷的SMZ投入相關(guān)。
2.2.1NS飼料投喂組魚肉中SMZ殘留的動態(tài)變化
供試NS飼料也含有一定量SMZ(0.019 g·kg-1),這是由于飼料原料中含有SMZ。由圖2可知,從魚肉中SMZ殘留量隨養(yǎng)殖時間的變化規(guī)律來看,LPNS和HPNS處理組魚肉中SMZ殘留量的動態(tài)變化規(guī)律:從養(yǎng)殖試驗開始至第6周,魚肉中SMZ殘留量達(dá)到最大值之后開始下降并趨于平穩(wěn);NPNS處理組魚肉中SMZ殘留量隨養(yǎng)殖時間無明顯變化。試驗4和6周時魚肉中SMZ殘留量從高到低依次為HPNS、LPNS和NPNS,4周時差異顯著高于6周時;到8周時各組之間魚肉中SMZ殘留量基本無顯著差異。所有NS飼料投喂的各微塑料處理組在整個養(yǎng)殖試驗周期內(nèi),魚肉中SMZ殘留量均低于原農(nóng)業(yè)部235公告[29]規(guī)定的最大限量值(MRLs值,100 μg·kg-1)。
NP—無塑料;LP—低塑料;HP—高塑料。
2.2.2LS、MS和HS飼料投喂條件下不同濃度微塑料暴露組魚肉中SMZ殘留的動態(tài)變化
從魚肉中SMZ殘留量隨養(yǎng)殖時間的變化規(guī)律來看,LS、MS和HS飼料投喂條件下各微塑料暴露組魚肉中SMZ殘留量的動態(tài)變化規(guī)律為從養(yǎng)殖試驗開始至前4周魚肉中SMZ殘留量達(dá)到最大值之后開始降低。魚肉中SMZ殘留量顯示,飼養(yǎng)至4周時LS、MS和HS飼料投喂條件下HP和LP處理組均顯著低于NP處理組,6周時各微塑料暴露組之間魚肉中SMZ殘留量基本無顯著差異(圖3)。從4~8周時LS、MS和HS飼料投喂條件下各微塑料暴露組魚肉中SMZ含量的下降比例來看,NP暴露組下降速度及比例明顯高于HP和LP暴露組(圖4)。
在整個養(yǎng)殖試驗周期內(nèi),LS飼料投喂條件下各微塑料暴露組魚肉中SMZ殘留量均低于MRLs值。試驗4周時MS飼料投喂條件下各微塑料暴露組魚肉中SMZ殘留量均略高于或高于MRLs值,6和8周時魚肉中SMZ殘留量均低于MRLs值。在整個養(yǎng)殖試驗周期內(nèi),HS飼料投喂條件下各微塑料暴露組魚肉中SMZ殘留量均高于MRLs值(圖3)。
NP—無塑料;LP—低塑料;HP—高塑料。
在養(yǎng)殖池塘中,拌料投喂SMZ是魚肉中SMZ殘留的主要來源。SMZ被魚消化吸收后,肌肉中SMZ殘留量會在短短數(shù)小時內(nèi)達(dá)到峰值,然后迅速下降;20 ℃條件下,羅非魚口灌SMZ(劑量為100 mg·kg-1),肌肉中SMZ殘留量6 h時就達(dá)到峰值(12.8 mg·kg-1),12和24 h時分別為3.96和1.69 mg·kg-1,36和72 h時分別為0.37和0.05 mg·kg-1[30]。根據(jù)SMZ的藥代動力學(xué)數(shù)據(jù)可知,每次投喂的SMZ在3 d后其殘留量相對于最近一次用藥的殘留量可忽略不計;因此,可推斷魚肉中SMZ含量主要與前2 d是否投喂SMZ有關(guān)。此外,拌料投喂與口灌給藥方式不同,飼料被不完全攝食,會導(dǎo)致同一劑量條件下前者被魚類吸收的有效成分會顯著低于后者。試驗4周時NPLS、NPMS和NPHS處理組魚肉中SMZ殘留量分別為(65.25±21.36)、(1 554.08±431.02)和(11 581.07±2 360.47) μg·kg-1(表3);其中,NPMS魚肉中SMZ含量接近口灌一次給藥24 h后肌肉中SMZ含量(1.69 mg·kg-1),改投NS飼料后魚肉中SMZ含量快速下降,證明魚肉中SMZ含量主要與前2 d投喂SMZ有關(guān)。因此,無微塑料條件下羅非魚肌肉中SMZ殘留量主要取決于飼料中SMZ添加量和72 h內(nèi)是否投喂SMZ。
LS—低磺胺;MS—中磺胺;HS—高磺胺;
試驗4周時魚肉中SMZ殘留量結(jié)果顯示,在投喂相同劑量SMZ飼料條件下,微塑料的存在會顯著降低魚肉中SMZ殘留量。有研究表明,水生生物攝入微塑料后會導(dǎo)致假性飽食進(jìn)而影響攝食量[31-32];然而,筆者試驗中,供試羅非魚平均餌料系數(shù)為1.14±0.11,說明微塑料并未影響魚類的攝食能力,因此排除20~50 μm微塑料影響魚類攝食進(jìn)而影響魚肉中SMZ殘留量的可能。那么,在SMZ攝食量一致的情況下,不同微塑料暴露組羅非魚對SMZ的消化吸收差異可能是肌肉SMZ含量存在差異所致。>20 μm粒徑微塑料不能進(jìn)入組織細(xì)胞,只會在腸道、鰓和魚體表面累積附著[33],這說明筆者試驗中微塑料可能并未進(jìn)入細(xì)胞中。因此,在微塑料暴露下,魚體對SMZ的消化吸收差異可能與腸內(nèi)壁微塑料的累積與附著有關(guān),造成這種差異的原因需要進(jìn)一步研究。
研究表明,<200 μm粒徑微塑料可能具有轉(zhuǎn)移持久性有機污染物(POPs)的能力[34],張凱娜等[35]發(fā)現(xiàn)微塑料在環(huán)境中能通過分子間的范德華力和微孔填充機制吸附抗生素;筆者所在課題組通過向SMZ溶液中添加微塑料后檢測SMZ濃度,發(fā)現(xiàn)微塑料的存在能顯著降低溶液中SMZ濃度,說明微塑料對SMZ具有較強的吸附能力。值得一提的是,水體中60%~70%的微塑料會迅速沉降至養(yǎng)殖缸底部[28]。因此,水體和底層沉積物中可能存在大量微塑料。而被魚類攝入的抗生素中有40%~90%會以母體或代謝物形式隨尿液和糞便排出體外而進(jìn)入養(yǎng)殖環(huán)境中[36-37]??紤]到微塑料對環(huán)境微生物、微粒和SMZ的吸附能力,推測養(yǎng)殖池塘的水體和沉積物中可能存在大量富含微塑料和SMZ的顆粒,而這些顆粒的存在為SMZ再次進(jìn)入魚體提供可能。因此微塑料和SMZ顆粒的存在也許是在停止投喂SMZ后,微塑料暴露組魚肉中SMZ殘留量相對平緩下降的原因。
在監(jiān)測魚肉中SMZ含量的同時,筆者還測定了水體中SMZ濃度(表4)。試驗4周時,水體中SMZ濃度受微塑料的影響恰與微塑料對肌肉中SMZ殘留量的影響相反,相同劑量SMZ飼料投喂條件下,微塑料暴露組水體中SMZ濃度均高于無微塑料暴露組;水體SMZ濃度升高可能歸因于魚體對SMZ的消化吸收差異。因此,微塑料暴露顯著降低魚肉中SMZ含量,可能是因為微塑料降低了魚對SMZ的消化吸收能力,并隨著排泄物排除體外。試驗6周時,水體SMZ濃度則與4周時相反,相同劑量SMZ飼料投喂條件下,微塑料暴露組水體中SMZ濃度均顯著低于無微塑料暴露組;然而,水體中SMZ含量的這種差異并未影響肌肉中SMZ殘留量。
表4不同養(yǎng)殖時間不同微塑料和SMZ飼料處理組水體中SMZ殘留量
Table4TheSMZresiduesinwaterofdifferentmicro-plasticsandSMZfeedtreatmentgroups
處理組不同養(yǎng)殖時間SMZ殘留量/(μg·kg-1)4周6周8周NPLS37.79±5.0192.81±28.800.87±0.07LPLS81.97±6.101.17±0.681.41±0.98HPLS49.26±4.951.85±0.420.84±0.63NPMS616.90±11.981 216.91±18.466.30±1.63LPMS802.09±90.795.56±0.514.82±0.59HPMS1 026.31±198.07317.40±25.873.13±1.83NPHS2 217.24±51.263 127.66±369.7915.24±8.16LPHS2 807.77±43.239.16±1.3011.30±3.22HPHS3 290.06±405.091 214.75±121.3613.40±7.18
NP為無塑料,LP為低塑料,HP為高塑料;LS為低磺胺,MS為中磺胺,HS為高磺胺。
抗生素在確保養(yǎng)殖魚類健康生長、產(chǎn)量提高的同時,伴隨而來的風(fēng)險問題也日益突出。長期食用含有磺胺類抗生素的農(nóng)產(chǎn)品會導(dǎo)致人體內(nèi)磺胺嚴(yán)重積累從而引起過敏或引發(fā)由耐藥細(xì)菌引起的化學(xué)中毒,嚴(yán)重?fù)p害人體健康[38-39],因此,魚肉中抗生素殘留帶來的膳食風(fēng)險一直備受關(guān)注。拌料投喂SMZ時,微塑料能夠顯著降低由拌料投喂SMZ進(jìn)入魚體所致的肌肉中SMZ殘留,但4周時LPMS和HPMS處理組魚肉中SMZ殘留量〔(109.59±18.31)和(103.36±11.48) μg·kg-1〕仍然接近于原農(nóng)業(yè)部235公告規(guī)定的最大限量值(MRLs,100 μg·kg-1)[29],表明低于治療劑量未經(jīng)休藥時,微塑料能夠降低SMZ的膳食風(fēng)險。SMZ休藥期為12 d(原農(nóng)業(yè)部235公告)[29],6周時SMZ殘留量表明,休藥后魚肉中SMZ殘留量與微塑料暴露與否基本無關(guān)。然而,從4~8周時LS、MS和HS飼料投喂條件下各處理組魚肉中SMZ含量下降比例來看,NP處理組下降速度及比例明顯高于HP和LP處理組;同時,考慮到微塑料對環(huán)境中微生物、微粒和SMZ的吸附能力使得養(yǎng)殖池塘水體和沉積物中可能存在大量富含微塑料和SMZ的顆粒,這些顆粒的存在為SMZ再次進(jìn)入魚體提供可能,拖延了魚肉SMZ殘留下降時間。這種現(xiàn)象可能造成在較長時間內(nèi)肌肉中SMZ殘留量恒定,從而增加SMZ的膳食風(fēng)險。
拌料投喂SMZ時,養(yǎng)殖水環(huán)境中微塑料的存在能顯著降低魚肉中SMZ殘留量。休藥時間超過2周后,魚肉中SMZ殘留量基本無明顯變化,說明微塑料對魚肉中SMZ殘留量的影響取決于是否有一定量的SMZ投入。停止投喂SMZ后,微塑料暴露下其拖延魚肉SMZ殘留下降的現(xiàn)象可能會增加SMZ的膳食風(fēng)險。