廣西羅非魚主產區養殖池塘抗生素殘留狀況分析

王志芳 雷燕 肖俊 羅兆飛 鐘歡 郭忠寶 秦富 羅佳 羅永巨 謝凌天

摘要：【目的】明確廣西羅非魚主產區養殖環境中抗生素的殘留分布，為推進羅非魚養殖產業的健康綠色發展提供參考。【方法】分別于桂中、桂南和桂北地區淡水養殖池塘中各選擇3口具有代表性的池塘（依次編號1#～9#）為采樣區，重點研究養殖環境（池塘養殖水和底泥）及吉富羅非魚成魚組織（肌肉和肝臟）中恩諾沙星（ENR）、呋喃它酮代謝物（AMOZ）、呋喃妥因代謝物（AHD）、呋喃西林代謝物（SEM）、呋喃唑酮代謝物（AOZ）、磺胺嘧啶（SDZ）、磺胺二甲嘧啶（SM2）、氯霉素（CAP）和土霉素（OTC）等9種常見抗生素的殘留情況。【結果】所有樣品中檢測出的殘留抗生素只有3種，即ENR、SM2和OTC。其中，底泥及養殖水樣品中檢出的殘留抗生素為ENR、SM2和OTC，魚體肌肉組織樣品中檢出的殘留抗生素為ENR，肝臟組織樣品中檢出的殘留抗生素為ENR和SM2。采樣池塘底泥中ENR和OTC的殘留檢出范圍分別為1.2400～19.3500和1.3800～38.0100 μg/kg，SM2含量為4.2100 μg/kg;養殖水樣品中ENR和OTC的殘留量范圍分別是0.0147～0.0227和0.0327～3.2420 μg/L，SM2含量為0.0443 μg/L;肌肉組織中ENR的檢出殘留量為2.8270 μg/kg;肝臟組織中ENR的檢出范圍是1.0567～6.3230 μg/kg，SM2含量為3.3000 μg/kg。在抗生素殘留程度上，8#和5#池塘受抗生素的污染程度相對其他池塘更嚴重。其中，8#池塘抽檢的底泥樣品中ENR含量達19.3500 μg/kg，SM2含量達4.2100 μg/kg，OTC含量達8.4600 μg/kg，肌肉樣品中ENR的殘留量是2.8270 μg/kg，肝臟組織中ENR和SM2的殘留量分別高達6.3230和3.3000 μg/kg;5#池塘受OTC的污染較其他池塘嚴重，底泥中檢出OTC的殘留量高達38.0100 μg/kg。食品安全方面，肌肉組織中，僅8#池塘的魚體肌肉樣品中檢出ENR一種抗生素殘留，且殘留含量遠低于我國及輸韓國的水產品中對可食部分限定的最大殘留量，但在輸美國、加拿大及日本等國家和地區時，禁止在水產品的可食部分中檢出ENR;其余肌肉樣品中均未檢出殘留抗生素。【結論】雖然廣西羅非魚主產區養殖池塘環境中殘留抗生素種類較少，殘留量較低，魚體組織中抗生素累積較少，抗生素污染程度較低，肌肉組織可食無害，但仍需密切關注養殖環境中抗生素的殘留風險。

關鍵詞： 羅非魚;養殖池塘;抗生素;殘留;風險評價;廣西

中圖分類號： S965.12? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標志碼： A 文章編號：2095-1191（2019）04-0891-07

Abstract：【Objective】The residual distribution of antibiotics in culture ponds in the main aquaculture areas of tilapia in Guangxi was clarified. It provided reference for promoting the healthy and green development of tilapia breeding industry. 【Method】This experiment selected three representative tilapia freshwater aquaculture ponds in each area of central Guangxi， southern Guangxi and northern Guangxi（No.1#-9#） as the sampling sites. The culture environment（pond water and sediment） and residue of nine major antibiotics in GIFT tilapia adults（muscle and liver） including enrofloxacin（ENR）， furanone metabolites（AMOZ）， nitrofuranotoin metabolites（AHD）， nitrofurazone metabolites（SEM）， furazolidone metabolites（AOZ）， sulfadiazine（SDZ）， sulfamethazine（SM2）， chloramphenicol（CAP） and oxytetracycline（OTC） were researched. 【Result】Only ENR， SM2 and OTC were detected in all the samples.The residual antibiotics in sediment and water samples were ENR， SM2 and OTC， ENR were detected from fish muscle， ENR and SM2 were found in liver samples. Residual detection concentrations of ENR and OTC in the sediment samples of these nine ponds ranged from 1.2400 to 19.3500 μg/kg and 1.3800 to 38.0100 μg/kg， respectively. Residues of SM2 was 4.2100 μg/kg. The ENR residue in water ranged from 0.0147 to 0.0227 μg/L， and OTC residue ranged from 0.0327 to 3.2420 μg/L. The SM2 residue was 0.0443 μg/L . The detected residual ENR in muscle was 2.8270 μg/kg. The detection range of ENR in liver tissues was 1.0567 to 6.3230 μg/kg， and the residual SM2 was 3.3000 μg/kg. In terms of the degree of antibiotic residues， the contamination level of antibiotics in 8# pond and 5# pond was more serious than other fish ponds. Among them， the ENR content in sediment samples of the 8# pond was as high as 19.3500 μg/kg， the SM2 and OTC contents were 4.2100 μg/kg and 8.4600 μg/kg， respectively. The residual amount of ENR in muscle samples was 2.8270 μg/kg. The residual amounts of ENR and SM2 in liver were as high as 6.3230 μg/kg and 3.3000 μg/kg， respectively. And 5# pond was more polluted by OTC than other fish ponds. The residual amount of OTC detected in the sediment was as high as 38.0100 μg/kg. As for food safety， in muscle tissue， only the ENR was detected in the muscle samples of fish in 8# fish pond， and the residual content was much lower than the limited maximum residue in the aquatic products set by China and Korea. But in countries such as the United States， Canada， and Japan， it was prohibited to detect ENR in the edible portion of aquatic products. In addition， no residual antibiotics were detected in the remaining muscle samples. 【Conclusion】There are relatively few residual antibiotics in the breeding pond environment in the main tilapia producing areas in Guangxi， and the cumulative residual quantity is low in the samples of fish tissues. The antibiotics pollution level is low， and the muscle is edible and harmless. But the residual risk of antibiotics in breeding environment should be closely paid attention to.

Key words： tilapia; aquaculture ponds; antibiotics; residue; risk evaluation; Guangxi

0 引言

【研究意義】羅非魚被譽為未來動物性蛋白的主要來源之一。我國是全球最大的羅非魚養殖國家，2017年羅非魚養殖總產量約158萬t。廣西是我國羅非魚主產區之一，2017年廣西羅非魚養殖總產量約23萬t，占我國羅非魚養殖總產量的15%，羅非魚產業已成為廣西水產業的支柱產業。但近幾年來，為緩減廣西地區頻發的羅非魚魚病，養殖戶大量施用抗生素，不僅給環境帶來了嚴重威脅，還危及廣西地區養殖水產品的質量安全，并最終經由包括食物鏈傳遞累積在內的各種途徑影響人體健康。因此，了解廣西地區羅非魚養殖主產區域內羅非魚成魚組織及養殖池塘環境中抗生素的殘留分布，對評價羅非魚產品的質量安全、養殖環境受抗生素的污染程度有重要意義。【前人研究進展】已報道的研究成果顯示，抗生素廣泛分布于畜禽養殖環境及養殖對象體內。江西省12個規模化養豬場養殖廢水和下游水環境樣品中存在至少6種抗生素殘留物（陳軍平等，2015）;一項對廣州市2家典型畜牧養殖場所排污水的檢測中檢出13種殘留抗生素（魏曉東等，2018）。同樣，抗生素殘留現象廣泛存在于水產養殖區各環境介質及魚體的不同組織中。劉思思等（2014）從萊州灣海水養殖區內魚體中檢測到6種殘留抗生素;王華章等（2015）檢測到巢湖水產品中有ENR等5種抗生素殘留;中國科學院2015年的一項調查結果顯示，從廣州市南沙水產養殖區養殖水體和魚體不同組織中共檢出9種殘留抗生素（郝勤偉等，2017）;2014年10月和2015年3月測得珠江口（珠海和大亞灣）海水養殖區的水樣、沉積物及水產品（魚類和貝類）中共有近20種殘留抗生素（郝紅珊等，2018）;原盛廣等（2015）檢測到北京農貿市場內常見4種淡水魚鯉魚、鯽魚、草魚和鰱魚體內有ENR等4種殘留抗生素。抗生素殘留污染是嚴重威脅產品質量安全的一大隱患。但由于動物機體對大多數的抗生素代謝作用較強，以及受檢測方法的局限，使得目前針對養殖環境以及水生動物體內抗生素的殘留情況研究較少。【本研究切入點】至今，鮮見以廣西羅非魚主產區為研究對象，較全面排查常見抗生素對廣西羅非魚主產區生產污染的研究報道。【擬解決的關鍵問題】通過檢測桂中、桂南和桂北地區9口有代表性養殖池塘環境及羅非魚成魚肌肉組織中抗生素的殘留狀況，并通過風險評價，為農業農村部及其他相關部門的數據統計及產品質量和養殖環境安全監管提供參考，也為進一步推動廣西地區羅非魚養殖產業的健康綠色發展助力。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

分別于桂中地區選取南寧市興寧區及西鄉塘區的壇洛鎮和金光鎮，于桂南地區選取北海市合浦縣黨江鎮、石康鎮和常樂鎮，于桂北地區選取柳州市柳北區石碑坪鎮和沙塘鎮為檢測區域。于桂中、桂南每個區域（鎮或區）和桂北地區的沙塘鎮分別選取1口有代表性的羅非魚養殖池塘，于桂北地區的柳北區石碑坪鎮選取2口有代表性的羅非魚養殖池塘進行取樣檢測（共9口池塘）。所檢測養殖池塘中的羅非魚遺傳背景一致，且單獨飼養。采樣時間是2017年5月，每口池塘分別采集池塘底泥、養殖池塘水和羅非魚成魚。采樣時，向養殖戶明確養殖期間對抗生素類藥物的使用情況。以下分別用符號1#～3#代表桂中地區的采樣池塘，4#～6#代表桂南地區的采樣池塘，7#～9#代表桂北地區的采樣池塘。采樣池塘基本情況如表1所示。

具體采樣方法：用抓斗于池塘四角及中央位置采集底泥樣品600.00 g并混勻放在黑色樣品袋里。用采水器于池塘相同位置的表、中和底層各采集部分養殖水，取等量水樣充分混勻后，收集3 L水樣于棕色聚乙烯瓶中。以上兩種樣品采集好后，迅速加冰運回實驗室，置于4 ℃冰箱中保存待測。試驗用羅非魚樣品為吉富羅非魚，養殖時間約180 d。每口池塘隨機選取20尾（體重652.5±10.8 g/尾，體長25.2±1.6 cm/尾），活魚充氧運回實驗室后，立即取肌肉和肝臟組織，-80 ℃保存待測。取樣時記錄池塘的水質參數（表2）。

1. 2 試驗方法

檢測樣品為養殖池塘的底泥、養殖水及羅非魚的肌肉和肝臟組織。抗生素檢測項目包括以下9項：恩諾沙星（Enrofloxacin，ENR）、呋喃它酮代謝物（Furanone metabolites，AMOZ）、呋喃妥因代謝物（Nitrofurantoin metabolites，AHD）、呋喃西林代謝物（Nitrofuran metabolites，SEM）、呋喃唑酮代謝物（Furazolidone metabolites，AOZ）、磺胺嘧啶（Sulfadiazine，SDZ）、磺胺二甲嘧啶（Sulfamethazine，SM2）、氯霉素（Chloramphenicol，CAP）和土霉素（Oxytocin，OTC）。檢測時，將樣品充分混勻后，隨機取樣進行檢測。

1. 2. 1 樣品前處理 檢測底泥中ENR、SDZ、SM2、CAP和OTC抗生素時，樣品前處理方法如下：（1）-50 ℃下冷凍干燥底泥樣品48 h，研磨過100目篩，取研磨過的底泥樣品5.00 g置于離心管中，加入0.2 g EDTA混合后，分別加入20 mL磷酸鹽緩沖液（pH 4.0）和20 mL 0.1%甲酸乙腈混合，振蕩20 min，超聲波萃取20 min，15000 r/min離心10 min，上清液經濾紙過濾后轉移至雞心瓶中，殘渣分別加入10 mL磷酸鹽緩沖液（pH 4.0）和10 mL 0.1%甲酸乙腈混合，振蕩10 min，15000 r/min離心10 min，上清液經濾紙轉移至雞心瓶中;于45 ℃下160 Pa旋轉蒸發約10 min以除去提取液中的乙腈，剩余液體加入30 mL純水混合，調節pH至3.0后過柱。（2）依次用6 mL甲醇、6 mL純水活化淋洗HLB固相萃取柱;將上述提取液過HLB固相萃取柱，控制流速約1滴/s;萃取過后，用6 mL純水沖洗小柱，使用真空泵抽干30 min。（3）加入6 mL甲醇洗脫，收集洗脫液于15 mL離心管中，并在45 ℃下氮氣吹至近干，用乙腈∶0.1%甲酸（5∶95）混合液定容至2 mL，渦旋振蕩2 min，15000 r/min離心10 min，將上清液轉移至另一離心管中，加入5 mL正己烷，振蕩渦旋1 min，再5000 r/min離心5 min，過0.22 μm濾器后待測。

檢測水中ENR、SDZ、SM2、CAP和OTC抗生素時，樣品前處理方法為：（1）將采集的水樣混合后，每瓶取200 mL置于大燒杯中混勻，靜置10 min，然后用快速濾紙過濾水樣200 mL于錐形瓶中;準確加入0.20 g EDTA振搖溶解，用甲酸調節pH至3.0，待凈化。（2）依次用6 mL甲醇、6 mL純水對HLB固相萃取柱活化淋洗;將上述處理后的水樣過HLB固相萃取柱，控制流速約1滴/s;用6 mL純水沖洗小柱，使用真空泵抽干30 min。（3）加入6 mL甲醇洗脫，收集洗脫液于15 mL離心管中，并在45 ℃下氮氣吹至近干，用乙腈∶0.1%甲酸（5∶95）混合液定容至1 mL，渦旋振蕩2 min，18000 r/min離心10 min，取上清液過0.22 μm濾器后采用液相色譜—質譜聯用儀測定。

檢測底泥和水中AMOZ、AHD、SEM和AOZ 4種硝基呋喃代謝物時，需要進行衍生化處理，具體參考徐英江等（2009）的操作方法。

羅非魚樣本記錄魚體體長和重量，解剖取背部肌肉和肝臟組織，稱重并保存于-80 ℃冰箱中待測。檢測組織中抗生素的殘留量時，樣品處理方法如下：檢測肌肉和肝臟組織中ENR、SDZ和SM2時，前處理方法參照農業部1077號公告-1-2008《水產品中17種磺胺類及15種喹諾酮類藥物殘留量的測定 液相色譜—串聯質譜法》;檢測AMOZ、AHD、SEM、AOZ殘留量時，樣品處理方法參照GB/T 21311—2007《動物源性食品中硝基呋喃類藥物代謝物殘留量檢測方法 高效液相色譜—串聯質譜法》;檢測CAP含量時，處理方法參照GB/T 22338—2008《動物源性食品中氯霉素類藥物殘留量測定》;檢測OTC的殘留情況時，處理方法參照GB/T 21317—2007《動物源性食品中四環素類獸藥殘留量檢測方法 液相色譜—質譜/質譜法與高效液相色譜法》。

1. 2. 2 樣品中殘留抗生素檢測方法及參照標準 采樣池塘底泥和養殖水樣品中抗生素的殘留檢測采用液相色譜—串聯質譜法。肌肉和肝臟組織中ENR、SDZ和SM2檢測的檢測采用液相色譜—串聯質譜法;AMOZ、AHD、SEM和AOZ殘留的檢測采用高效液相色譜—串聯質譜法;CAP殘留檢測的檢測采用液相色譜—質譜/質譜法;OTC殘留的檢測采用液相色譜—質譜/質譜法。參照1.2.1中肌肉和肝臟組織樣品中對應抗生素的檢測標準進行判斷。

1. 2. 3 評價方法 分析以上樣品中抗生素的殘留分布情況，將魚體組織內抗生素的殘留量分別與國標、歐盟、美國等國家和地區規定的相關標準進行比較，從而評價檢測樣品魚組織內殘留的抗生素是否超出標準值。檢測抗生素的限量依據如表3所示。

羅非魚組織中抗生素的殘留不僅會影響產品質量安全，還會制約我國羅非魚加工產品的出口，甚至可能危及我國其他水產品的加工出口。因此，羅非魚成魚組織中抗生素殘留檢測的意義重大。表4顯示了我國和輸歐盟國家和美國等國家及地區養殖水產品可食部分中9種抗生素的限量標準值。

2 結果與分析

2. 1 樣品中抗生素的殘留情況

本研究中檢出的殘留抗生素分布情況如表5所示。（1）所有被檢測樣品中檢出的殘留抗生素只有3種，分別為ENR、SM2和OTC。（2）池塘底泥和養殖水體中檢出的殘留抗生素有ENR、SM2和OTC，以ENR和OTC為主，魚體組織中檢出的殘留抗生素是ENR和SM2。其中，池塘底泥中ENR的最低含量為1.2400 μg/kg，最高含量為19.3500 μg/kg，ENR的最大檢出濃度低于廣東省飲用水源地河流內25.3200 μg/kg（任珂君等，2016）和珠江口典型水產養殖區養殖水中25.6200 μg/kg（梁惜梅等，2013）的殘留值;底泥中SM2的含量為4.2100 μg/kg，介于陽江某海水養殖區底泥中對應抗生素的殘留量（3.100～35.2000 μg/kg）范圍內（何秀婷等，2014）;底泥中OTC的最低殘留量為1.3800 μg/kg，最高殘留量為38.0100 μg/kg。養殖水樣中ENR的最低殘留量為0.0147μg/L，最高殘留量為0.0227 μg/L，與養殖海水（楊守國等，2010）及大遼河表層水體（秦延文等，2015）中ENR的最低殘留量相近，但均低于貢湖灣水體中ENR的含量4.720 μg/L（武旭躍等，2016）;養殖水樣中SM2的檢出含量為0.0443 μg/L;OTC的檢出含量為0.0327～3.2420 μg/L，最高檢出量高于大遼河表層水體中OTC的最高含量0.137 μg/L（秦延文等，2015）。僅8#池塘的魚體肌肉組織中檢出抗生素殘留，且檢出抗生素只有ENR 1種，含量為2.8270 μg/kg，其檢出值遠低于我國及輸韓國水產品規定可食部分中ENR為100 μg/kg的限量標準值，但在輸美國、加拿大及日本等國的水產品可食部分中，ENR為禁止檢出物。除ENR殘留有檢出外，其余抗生素在肌肉樣品中均未檢出，抗生素殘留量符合我國及歐盟等水產品進口國對水產品的質量安全規定。肝臟組織中ENR的檢出含量為1.0567～6.3230 μg/kg，SM2的檢出含量為3.3000 μg/kg，遠低于籃子魚、美國紅魚等6種魚肝組織中SM2為6.9 μg/kg的最低檢出量（何秀婷等，2014）。肝臟組織中抗生素的殘留量均高于肌肉組織，可能因為肝臟作為解毒器官，對抗生素類物質具有一定的累積作用。雖然肝臟組織一般不會直接被人類食用，但其通常會被作為下腳料添加在飼料中，可能對養殖區造成二次污染。（3）檢測結果顯示，5#池塘受OTC污染較嚴重，底泥中OTC含量高達38.0100 μg/kg;相較其他養殖池塘而言，8#養殖池塘受抗生素污染較嚴重，其中底泥樣品中ENR含量高達19.3500 μg/kg，SM2含量高達4.2100 μg/kg，OTC含量高達8.4600 μg/kg;肌肉樣品中ENR的殘留量是2.8270 μg/kg;肝臟組織中ENR和SM2殘留量分別高達6.3230和3.3000 μg/kg。本研究檢出抗生素的殘留量雖然較低，但仍需注意抗生素殘留對生物及其環境產生的長期毒害脅迫效應。因此，建議在養殖過程中密切關注養殖環境中抗生素的殘留風險。

2. 2 抗生素殘留檢出原因分析

1#池塘中檢出的抗生素有ENR和OTC共2種，且含量較高，但該養殖池塘周邊開闊平坦，且無居民住宅，養殖用水為地下水，推測抗生素檢出可能是養殖戶近期剛投放魚藥所致。2#池塘養殖用水為井水，周邊同樣無居民住宅，但水體中檢出有低含量的ENR和OTC殘留，也可能是養殖戶近期投放魚藥所致。3#池塘為新建池塘，為井水，周邊無居民住宅，幾乎無抗生素殘留。4#池塘周邊建有蝦苗繁育場，且污水直接排入魚塘，推測抗生素殘留主要是蝦苗繁育場廢水排放所致。建議今后在規劃水產苗種繁育場時，應考慮配備污水處理裝置。5#池塘附近建有養鴨場，養殖水為天然雨水，且采樣當天下了暴雨，因此抗生素殘留可能與周邊養鴨場在養殖過程中大量使用的抗生素經地表徑流和雨水沖刷進入養殖池塘有關;另外，該養殖池塘所用水源為雨水，水體交換性差可能是導致OTC在底泥中大量殘留的另一主要原因。6#池塘雖周邊無住宅區，養殖水為天然雨水，但在取樣時發現該池塘有用雞糞肥水的痕跡，且發現采樣池塘的表面浮有許多死魚，推測抗生素殘留是使用雞糞肥水及魚發病后施用藥物所致，因此，不主張養殖池塘采用雞糞進行肥水。7#池塘周邊無村莊和廠礦，養殖用水為井水，推測抗生素殘留原因是近期養殖戶投藥所致。8#池塘周邊建有居民住宅區，夏季養殖用水為大帽河河水，冬季改用深井井水，河流上游建有工廠，推測其受污染嚴重的原因主要是大帽河河水被污染，此外，有可能是養殖戶在養殖過程中大量使用漁藥所致。9#池塘屬于農業農村部水產健康養殖示范場，周邊沒有居民區和廠礦等建筑，養殖水引自柳江河，推測其有抗生素檢出與檢測前養殖戶少量使用藥物有關。

3 討論

ENR被廣泛用于治療因細菌性感染或支原體感染引發的畜禽及水生動物疾病（吳銀寶等，2006），普遍認為少量使用ENR不會對動物機體造成危害。有報道指出，只有在大量使用ENR時才會在動物組織內存在累積現象，并對肝臟和腎臟產生毒性作用（Vancutsem et al.，1990）。但ENR在水生動物體內的殘留時間較長，且其代謝產物環丙沙星（Ciprofloxacin）會嚴重威脅人體健康，因此，即將上市的水產品需在上市前20 d內停止喂藥。ENR在天然水體中的降解速率主要取決于光照，自然光照3 d后天然水體中一般檢測不到ENR殘留。水體中未被降解的絕大部分ENR會進入底泥，并在低濃度時維持較長時間（吳銀寶等，2006）。

SM2因強抗菌性、優良的消炎效果等優點被大量應用于畜牧養殖業和水產養殖業中。其在土壤中的穩定性很強，且當環境偏堿性時，土壤中的SM2會大量進入水體，對地表及地下水造成危害（王冉等，2007）。OTC是一種廣譜型抗生素，廣泛用于畜牧和水產養殖業中。研究表明，水體中OTC的降解速率與水體pH顯著相關，水體pH升高時，OTC在水中的光解速率會加快（Jiao et al.，2008;張翠等，2016）。影響水體中OTC降解速率的另一主要因素是光照，而光解速率又會受水環境中OTC初始含量的影響（Werner et al.，2006;李圓杏等，2013）。

抗生素在進入環境后，會經過吸附沉淀、水解或見光分解及微生物降解代謝等過程（王冉等，2006），吸附作用會直接影響抗生素在環境中的遷移轉化能力，吸附能力弱的抗生素容易進入水環境，其在水環境中長期富集會危及水生態系統的穩定。因此，需密切關注養殖環境中抗生素的殘留風險。

4 結論

雖然廣西羅非魚主產區養殖池塘環境中殘留抗生素種類較少，殘留量較低，魚體組織中抗生素累積較少，抗生素污染程度較低，肌肉組織可食無害，但仍需密切關注養殖環境中抗生系的殘留風險。

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（責任編輯 鄧慧靈）