学龄期儿童环境相关抗生素暴露：西北多民族区域社会—饮食驱动因素解析

《Environment International》：Environmentally relevant antibiotic exposure in school-age children: unraveling socio-dietary drivers in a multi-ethnic region of Northwest China

　　

宁夏学龄期汉族与回族儿童中，54.6%的受试者尿液中可检出抗生素（antibiotics）。研究发现儿童肥胖（childhood obesity）与抗生素检出的优势比升高相关；白肉（white meat）摄入与四环素类（tetracyclines，TCs）检出呈正向关联；鸡蛋消费与氟喹诺酮类（fluoroquinolones，FQs）检出优势比升高相关；累积筛查显示9.15%的儿童危害指数（Hazard Index，HI）超过1。研究人员在宁夏吴忠市城乡两处站点招募1至6年级学生，排除近两周使用抗生素及人口学信息缺失者，最终295名6–13岁儿童纳入分析，其中汉族184人、回族111人，城市150人、农村145人。尿液样本经β-葡萄糖醛酸酶（β-glucuronidase）水解后，采用液相色谱—三重四极杆质谱（LC–MS/MS）检测23种目标抗菌物，包括4种四环素类、8种磺胺类（sulfonamides，SAs）、4种大环内酯类（macrolides，MCs）、6种氟喹诺酮类及甲氧苄啶（trimethoprim，TMP）。每日暴露剂量（Daily Exposure Dose，DED）通过肌酐校正浓度（Cadj）、儿童尿肌酐排泄模型（CE）与体重（BW）估算。结果表明，社会人口学与饮食因素共同塑造儿童体内抗生素负荷，民族膳食结构可作为靶向干预线索；该研究为西北多民族区域儿童环境抗生素暴露基线及风险管控提供了依据。

研究背景方面，自1928年青霉素发现以来，抗生素在医疗、畜禽养殖和农业中被广泛使用，全球消费量由2000年至2018年增长46%，预计2030年总用量可达84 billion defined daily doses（DDDs）。抗生素持续进入水、土壤、空气和食物链，推动抗菌耐药（antimicrobial resistance，AMR）并带来慢性健康风险。儿童因单位体重摄入更高、生理系统未成熟，对环境抗生素更为敏感，早期暴露可能扰乱肠道菌群，进而与儿童肥胖、过敏性疾病及神经发育障碍风险升高相关。既有生物监测多聚焦暴露水平量化，较少系统解析社会人口学与行为因素，尤其缺乏多民族膳食文化对体内抗生素负荷影响的研究。宁夏回族自治区作为唯一省级回族自治区域，汉族与回族在反刍动物肉类消费上存在明显差异，而畜禽养殖正是环境抗生素的重要来源，因此在该区域开展儿童暴露驱动因素研究具有独特价值。

该研究发表于《Environment International》。研究人员在2024年于宁夏吴忠市城乡各设站点，从普通小学1至6年级按分层随机抽样招募儿童，排除近两周使用抗生素及人口学资料缺失者，最终形成295名6–13岁学龄儿童队列，涵盖汉族184人、回族111人，城市150人、农村145人，男孩171人、女孩124人；研究通过问卷收集社会人口学、被动吸烟与饮食频率，并以晨尿样本进行内暴露分析。

关键技术方法上，研究人员在宁夏吴忠城乡小学建立6–13岁儿童队列并采集首次晨尿，用经验证简式食物频率问卷获取社会人口学、被动吸烟与小麦/大米/红肉/白肉/蛋/奶/蔬菜/水果等每日或非每日摄入信息；尿液经β-葡萄糖醛酸酶水解后，以液相色谱—三重四极杆质谱（LC–6470 triple quadrupole MS）检测23种人用、兽用及人兽共用抗菌物；采用基质匹配校准、程序空白与加标回收进行质量控制，并用基于肌酐校正浓度（C_adj）、儿童尿肌酐排泄（CE = 10^{0.0102×身高(cm)?0.6854}×113.12/1000 g/day）和体重的模型估算每日暴露剂量（DED），继而进行危害指数（HI）累积风险筛查。

研究结果如下。

2.1 Study population and sample collection：研究人员通过城乡小学分层随机抽样获得380份晨尿，剔除未完成问卷者后纳入295名儿童；该队列覆盖城乡、男女、6–9岁与10–13岁以及汉族和回族群体，样本在冰传条件下送实验室并保存于?80 °C，证明研究具备多民族与城乡对照的人群基础。

2.2 Chemicals and reagents：研究人员依宁夏高用量、高环境持久性及人兽共用相关性选出23种目标化合物，包括四环素类、磺胺类、大环内酯类、氟喹诺酮类与甲氧苄啶，并按人用、兽用及人兽共用分类，为后续生物监测确定目标清单。

2.3 Urine analysis：研究人员对尿样进行β-葡萄糖醛酸酶37 °C、12 h水解，经亲水—亲脂平衡固相萃取后，用Agilent 1260 LC与6470 MS在Poroshell 120 EC-C18柱上以0.1%甲酸—甲醇梯度分离检测；方法支撑了多类抗生素在体内负荷的高灵敏定量。

2.4 Quality assurance and control：研究人员用基质匹配校准使R²均大于0.99，每20个样品随行程序空白，1.00与10.0 ng/mL加标回收为78%–121%，以信噪比3:1确定检测限（LOD），证明数据可靠且适合人群内暴露比较。

2.5 Exposure and health risk assessment：研究人员以C_adj、CE和体重估算DED，并以HI进行累积筛查，发现部分儿童HI>1，说明多种抗生素共同存在时可产生需关注的联合暴露风险。

讨论部分总结，研究人员指出既往研究多证明儿童尿中所有类抗生素广泛存在，但少有工作把民族膳食习惯、城乡社会因素与体内抗生素浓度系统联系起来；宁夏汉族与回族反刍肉消费差异使牲畜养殖相关抗生素沿食物链进入人体的路径具有区域特异性。白肉与四环素类、鸡蛋与氟喹诺酮类的关联提示食物频率问卷可识别暴露来源；肥胖儿童更易检出抗生素则呼应早期暴露—菌群—代谢健康链条。研究人员强调该研究从一般监测走向靶向干预：以社会—饮食驱动因素解释内暴露差异，可为多民族区域儿童提供情境化膳食指导和AMR防控依据。

研究结论部分译为：在宁夏汉族与回族学龄儿童中，相当比例个体存在环境相关抗生素内暴露；儿童肥胖、白肉摄入、鸡蛋消费等社会—饮食因素分别与不同类别抗生素检出相关；累积筛查中9.15%儿童HI超过1，提示联合暴露风险不容忽视。研究人员通过尿液生物监测与膳食社会调查整合，刻画了西北多民族区域儿童抗生素内部负荷轮廓，识别了潜在驱动因素，并给出初步累积风险证据；这些结果为区域特异性风险管理、儿童膳食指导及抗菌耐药治理提供了基线依据。