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远慕生物:抗生素类药物残留介绍

2022-05-13 9:41 作者:安桐 来源:上海远慕生物试剂
1、β-内酰胺类(β-lactams)

内酰胺类抗生素族包括了种类繁多的天然和半合成化合物,所有的这些物质都含有基本的具抗生素活性的内酰胺环。内酰胺类抗生素(青霉素和头孢菌素类)主要是用于抗革兰氏阳性细菌感染。然而,该类药物中部分也能有效抑制革兰氏阴性菌。至今已有9类 β-内酰胺类抗生素被认可。尽管仅有少数的这类化合物被用来治疗养殖动物,然而,这就有可能以残留物形式出现在食品中。青霉素 G 因其价廉和广谱,尽管它仅对革兰氏阳性菌有效,仍被广泛地用于治疗养殖动物,并频繁地超标示剂量使用。在牛养殖场青霉素G被频繁地用于牛的肌肉或皮下注射,有时使用的剂量超出了推荐量几倍。肌注治疗导致的残留物,可在注射部位残存很长时间(达到50天),在其他组织中的残留也要经过较长时间才不致被检出。青霉素 G 也可使用乳房内输注法治疗奶牛的乳腺炎,可导致在治疗后几天内牛奶中都含有高浓度的残留物。

邻氯青霉素是一种耐内酰胺酶的半合成青霉素,在抗葡萄球菌方面比青霉素 G 更有效。氨芐青霉素和阿莫西林也是半合成青霉素,对很多细菌有广谱效应。

用作兽药的两种头孢菌素是头孢吡硫和头孢噻呋。头孢噻呋是最/新介绍的一种头孢菌素,被用来治疗牛的呼吸道感染,也用于肌注治疗乳腺炎,据报道牛奶中基本检不出其残留物。然而不适当的乳房输注将会导致在牛奶中的大量残留。

β-内酰胺类药物本身对机体没有很强的毒性,但是青霉素类会使一些敏感个体产生十分剧烈的过敏反应。Boison(1992)列出了几个对食物中的青霉素类引起过敏反应的确证病例。因此,对于内酰胺类药物尤其是青霉素G 残留的管理要求十分严格。对于牛奶,安全/容许水平在美国 FDA 定为:青霉素 G 为5×10-9;氨青霉素、阿莫西林、邻青霉素为10×10-9;头孢吡硫为20×10-9;头孢噻呋为50×10-9。世界卫生组织推荐的青霉素 G 在牛奶中的限量为4×10-9。在组织中的安全/容许水平,美国为:青霉素 G 为50×10-9;阿莫西林、氨芐青霉素和邻氯青霉素为1×10-9;头孢吡硫为100×10-9。青霉素 G 在组织为50×10-9标准也适用于加拿大,而且被大多数国家接受。当食品中抗生素残留的总体发生率持续较低时,内酰胺类抗生素是牛奶和组织中检出残留报道最多的典型。
2.氨基糖苷类(aminoglycosides)

氨基糖苷类是一类在其糖苷结构中含有一个或一个以上氨基的碳水化合物。“氨基糖苷类抗生素”一词,通常是指半个氨基糖苷以一个糖苷键与一个氨基环多醇(一个氨基取代的羟基环/己烷)相连接的一类化合物。链霉素是继青霉素之后在临床上推广使用的第二种抗生素,它对革兰氏阴性和阳性菌均有效,二氢链霉素是由链霉素催化加氢产生的。

氨基糖苷类抗生素有着相似的抗菌特性,它们抑制细菌30s核糖体亚基的蛋白质合成,它们是对革兰氏阳性菌和阴性菌均有毒性的广谱抗生素。氨基糖苷类抗生素不仅用于治疗牲畜的各种感染,并且以亚剂量给药方式预防疾病和提高饲料利用率。这些药物经口服在肠道不太吸收,大约有95%~97%的口服药可在粪便中检出。口服给药方式用于治疗肠功能紊乱。经肌肉注射,它们很容易被吸收,排泄方式主要通过肾脏以母体化合物形式排出。药物在肾脏浓缩,而不是在肝脏。

由于已发现氨基糖苷类抗生素损害颅神经,引起失聪和损害肾脏,因此它们在食品中的残留量异常引起关注。药品残留物对动物组织有很强的亲和力,给动物用药许多天后,其产品中仍可检出药物。因此,给药后的动物在宰杀前应隔相当长一段停药时间和弃奶期。

氨基糖苷类是广谱抗菌药,对革兰氏阴性菌革兰氏阳性菌及耐酸菌都有效,历史上被用在水产养殖中,用于治疗鱼类疾病。卡那霉素就是初期的一个典型。像新霉素、链霉素及庆大霉素等氨基糖苷类也已被用于治疗鱼类疾病。通常,该类化学药物较难通过肠道吸收因此其使用受到限制。

3.氯霉素类(amphenicols)

氯霉素是一类1-苯基-2-氨基-1-丙/醇的二乙酰胺衍生物。这类独特的抗生素通常由以下三种化合物组成:氯霉素(CAP),甲砜(氯)霉素(THA),氟甲硕(氯)霉素(FLR)。上述三种抗生素都具有共同的主链架,它们均被称为“苯醇类”。

由于氯霉素在用于治疗人类疾病时,其众所周知的对人体的副作用(如再生障碍性贫血、再生不良性贫血症、粒性白血球减少、舌炎、口腔炎),因此在美国和加拿大立法规定不允许将氯霉素用于食用动物和鱼类养殖中。关于动物性食品中 CAP,THA 和 FLR 的残留问题,导致了加强对动物产品和水产养殖品的检测。

4、四环素(tetracylines)

四环素抗生素类,包括金霉素、土霉素和四环素等,广泛应用于食用动物和海洋生物的养殖中,土霉素和金霉素被添加在饲料中以促进生长、预防疾病及治疗某些疾病。用于口服治疗和注射的兽药制剂是相对较纯的物质。尽管饲料添加剂预混物有相当强的药效,但由于混合物中存在四环素产生菌(如曲霉属的菌种)生长,所以发酵过程可产生不只一种四环素,这些产品可含有少量的其他四环素类物质。

在家禽、猪、牛等主要品种的食用动物和绵羊、山羊等次要品种食用动物及水生动物的饲养中,四环素类用于提高产奶动物的奶量及预防蜜蜂的感染性疾病。在过去30多年时间里,四环素类一度是动物农业许多方面的主要支柱性药物。

四环素类是常用于水产养殖的一类广谱抗菌素。在20世纪50年代,人们就意识到土霉素(OTC)在治疗鱼类疾病中的益处。此后,该药在水产养殖中广泛应用于抗菌治疗。1970年,土霉素是第一种被 FDA 批准在美国用于有鳍鱼类(如鲶鱼和鲑科类鱼)水产养殖的抗菌素,并已证明该药用于甲壳类水产养殖也是有益的。在美国,土霉素被批准用在龙虾存贮场所中。某些其他四环素类药物也被用于治疗多种鱼类疾病。

在养蜂业中使用土霉素是一种预防措施,借此控制由某种芽孢杆菌引起的美国箱腐病和由某种链球菌引起的欧洲箱腐病的传播,与其他检材不同,蜂蜜中含有自然生成的易被误认为是土霉素残留的抗生性物质,该物质造成本底相当于0.25μg/kg 的土霉素。这给四环素类在蜂蜜中的检验带来一定困扰。

5、大环内酯类(macrolides)

大环内酯类抗菌素是由联络一个或多个糖的多内酯环组成。一般是弱碱性,几乎不溶于水。大环内酯类物质是从链霉菌中分离出来的,对革兰氏阳性菌及李斯特氏菌和支原体的某些菌株效果最好。红霉素(Er)和泰乐霉素(Ty)是最常用于食用性动物的大环内酯类抗菌素。红霉素用以控制几种食用动物中因易感细菌引起的感染。红霉素还可作为注射用药治疗牛呼吸道疾病(斑疹、伤寒和细菌性肺炎);该药另一种治疗应用是治疗乳腺炎,并有针对非产奶期和产奶期牛的配方。红霉素的硫氰酸盐可添加在鸡、火鸡和猪的饲料中以增加质量和提高饲养效率。在饲料中添加较高剂量的药物可防止禽类的慢性呼吸道疾病。饮水中加入红霉素磷酸盐可预防和治疗鸡慢性呼吸道疾病。

尽管林可酰胺类(lincosamides)化学结构与大环内酯类不同,但都具有相似的抗菌作用、临床应用和细胞作用机理。

大环内酯类和林可酰胺类药物对人体潜在的毒副作用同其他抗菌素相似。

6、磺胺类(sulfonamides)

磺胺类药物是磺胺的衍生物,这类药物在 N 位上存在取代基。1935年发现了一种含有发色团的磺胺类化合物即偶氮磺胺,它显示出具有抗菌活性。从首次发现起,磺胺类药物就被广泛用于人类和食用动物。

磺胺类和二氨基嘧啶类药物均作为预防与治疗用药而广泛地用于食用动物中,它们的用药方式可以是加药饲料、水添加剂、丸剂或针剂。磺胺类药物根据其应用情况可分为三类:即用于全身感染的磺胺药(如磺胺嘧啶、磺胺甲基嘧啶、磺胺二甲嘧啶)、用于肠道感染内服难吸收的磺胺药和用于局部的磺胺药(如磺胺醋酰)。在治疗慢性感染方面,历史上还曾将较低剂量的磺胺类药物预防性地使用以提高饲养效率。目前这方面的应用已受到限制。磺胺类药物的副作用有过敏反应、尿和造血紊乱。磺胺二甲嘧啶还表现出可能使小鼠致癌。因此,各国普遍反对将此类药物用于人和动物,且这是限制其在普通供给食物中残留的一个令人信服的原因。

磺胺药物广泛地用作为饲料添加剂。磺胺类药物残留问题的出现已有近30年时间了并且在近15~20年内磺胺类药物残留超标现象比其他任何兽药残留都严重。很多研究表明猪肉及其制品中磺胺药物超标现象时有发生,例如牛奶和肉类中,特别是致癌性的磺胺二甲基嘧啶给人类的健康带来了威胁。英、美等国家对磺胺类药物在肉品中的允许残留量限制为100 μg/kg,乳品为0~100 μg/kg 欧盟第675/92号令中规定了,在肉类及牛奶中磺胺的最大残留总量不得超过100 μg/kg,在肾脏、肝脏及鸡蛋中分别不得超过600 μg/kg,300 μg/kg 和200 μg/kg 我国1994年农业部发布《动物性食品中兽药的最高残留量(试行)》中规定:磺胺类总计在牛、羊/山羊、猪、家禽肝、肾和脂肪中 MRL 为0.3mg/kg,牛、羊、猪肌肉中为0.3 mg/kg,牛、羊乳中为0.05 mg/kg;磺胺二甲嘧啶(SM2)在牛、羊/山羊、猪、家禽肌肉中MRL为0.1 mg/kg,肝、肾和脂肪中为0.1mg/kg 牛和羊乳中为0.025 mg/kg。
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