中国南海沿岸软体动物中抗生素的出现、分布及风险

《Marine Environmental Research》:Occurrence, Distribution, and Risks of Antibiotics in Mollusks from the Coast of South China

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月22日 来源:Marine Environmental Research 3.4

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  摘要为了评估中国南方海洋软体动物中抗生素的污染状况和健康风险,本研究调查了从15个沿海城市收集的104个软体动物样本中20种抗生素的富集特征。在分析的软体动物样本中,广东省的抗生素总浓度(Σ20Antibiotics)最高,范围为45.70至343.9 ng g-1干重(dw),

  

摘要

为了评估中国南方海洋软体动物中抗生素的污染状况和健康风险,本研究调查了从15个沿海城市收集的104个软体动物样本中20种抗生素的富集特征。在分析的软体动物样本中,广东省的抗生素总浓度(Σ20Antibiotics)最高,范围为45.70至343.9 ng g-1干重(dw),平均值为143.1 ng g-1 dw。β-内酰胺类和四环素类抗生素是主要存在的抗生素类别。观察到软体动物的营养级与这两种抗生素的浓度之间存在正相关性。所有营养级放大因子(TMFs)均超过1,表明β-内酰胺类和四环素类抗生素在软体动物体内可能存在生物放大作用。软体动物中的抗生素残留物对消费者造成的致癌和非致癌健康风险均处于可接受的低水平。然而,由于抗生素污染导致的抗生素抗性基因(ARGs)传播风险仍然是一个持续存在的潜在健康威胁,需要保持警惕。

引言

自20世纪40年代青霉素被广泛临床使用以来,抗生素在医学、水产养殖和畜牧业中得到了广泛应用。由于其吸收和代谢不完全,抗生素通过废水不断释放到环境中,在全球范围内的河流、湖泊、土壤和沿海水域中检测到其残留物,浓度高达mg/L(Sabri et al., 2020; Su et al., 2023)。作为陆地污染物的主要汇,沿海环境接收了多种类型的抗生素,包括四环素类、磺胺类、喹诺酮类、大环内酯类和β-内酰胺类(Yin et al., 2022)。在中国沿海地区,全国监测数据显示105种抗生素的水中浓度中值为2.9–156 ng/L,沉积物中的浓度为中值为2.1–39 μg/kg(Chen et al., 2023)。这些化合物的持久性和生物累积潜力对海洋食物网构成了特别关注。
在海洋生物中,滤食性双壳类动物(如贻贝、蛤蜊、牡蛎)由于其高过滤率和较低的异生物质代谢能力,被认为是化学污染的敏感生物指示物(Chiesa et al., 2018)。多项调查证实全球范围内双壳类动物中存在抗生素残留物,其中氧四环素的浓度偶尔超过欧盟的最大残留限量(Pouliquen et al., 1992)。 recent studies further demonstrate that environmentally relevant concentrations (ng/L to μg/L) of antibiotics like enrofloxacin can induce oxidative stress and genotoxicity in mussels, with some effects persisting after contaminant removal, implying potential long-term ecological and food-safety risks. Moreover, trophic transfer of antibiotics from bivalves to higher consumers, including humans, has been increasingly documented, highlighting the need to assess dietary exposure (Swiacka et al., 2022).
然而,现有的关于海洋动物中抗生素污染的研究存在一些局限性。大多数研究仅针对单一抗生素类别或少数物种,而对于中国南海沿岸等关键水产养殖区域中多种抗生素类别的系统数据仍然稀缺。空间分布模式和物种特定的积累情况了解不足,这阻碍了对当地海鲜消费者的准确风险评估。此外,通过食用海鲜长期低剂量暴露于多种抗生素混合物的综合健康影响尚未得到充分研究。
为弥补这些不足,本研究系统地分析了中国南海沿岸收集的多种软体动物(牡蛎、蛤蜊、贻贝等),旨在(1)明确五种主要抗生素类别(四环素类、磺胺类、喹诺酮类、大环内酯类和β-内酰胺类)的污染水平和空间分布;(2)评估通过饮食摄入对这些当地居民的潜在健康风险。我们工作的新颖之处在于首次对该地区多种商业养殖贝类中的多类抗生素残留物进行了全面调查,并结合定量风险特征分析,区分了高风险和低风险产品。我们的发现将为制定针对性的监管标准提供科学依据,并有助于从“污染识别”转向“风险管理”。

章节摘录

样本采集和预处理

本研究从中国南海沿岸的15个城市采集了9种海鲜样品,共104个样本。采样时间为2019年7月至9月。这些城市包括广西的北海(BH)、钦州(QZ)和防城港(FCG);福建的泉州(FJQZ)、厦门(XM)和漳州(ZZ);以及广东的汕头(ST)、汕尾(SW)、惠州(HZ)、深圳(SZ)、珠海(ZH)、江门(JM)、阳江(YJ)、茂名(MM)和湛江(ZJ)。

软体动物中抗生素浓度的表征

在表1列出的20种抗生素中,SDM和CEL两种化合物在中国南方三个沿海省份购买的任何海鲜样本中均未检测到。这一发现与Varol的研究结果一致,即在贻贝和小龙虾中未检测到SDM,但在鱼肉和鳃组织中检测到微量的SDM(Varol and Sunbul, 2017)。相反,在中国大连收集的野生鱼类中共同检测到了13种抗生素,其中NOR和SDM在肌肉组织中较为普遍(Na et al.,

结论

通过对中国南方三个沿海省份的104个软体动物样本进行系统分析,本研究揭示了该地区抗生素污染和生物放大风险的空间异质性。在渔业发达的沿海地区(如深圳、漳州、湛江等),抗生素的检测频率和浓度更高,这归因于密集的水产养殖和人类活动。研究还发现,软体动物的营养级与这些抗生素的浓度之间存在统计学上的正线性相关。

CRediT作者贡献声明

张世森: 数据管理。戴卓: 数据管理。黄佳辉: 调查。梁晓民: 调查。李旭新: 写作 – 审稿与编辑,数据管理。吴高潮: 写作 – 初稿,调查。孙建腾: 写作 – 审稿与编辑,方法学,概念化。牛晓军: 调查,数据管理

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。

数据可用性

数据可根据请求提供。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。

致谢

本项工作得到了国家自然科学基金(22376038)、茂名市科技计划项目(2024003)、广东省西部沿海水域热带海洋环境观测与研究站(2024B1212040008)、广东省教育厅创新团队项目(2024KCXTD038)、中国检验认证集团广东有限公司 – 科研与业务创新项目(KY-2024-06)的联合支持。
Haochuan Wu|Yuxin Li|Zhuo Dai|Shisen Zhang|Xiaomin Liang|Jiahui Huang|Xiaojun Niu|Jianteng Sun
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