獸用青霉素類抗生素的應(yīng)用及污染防治

獸用青霉素類抗生素的應(yīng)用及其檢測方法匚=■匚=■（08生物技術(shù)一班邸龍0809020104）摘要青霉素自上世紀(jì)40年代問世以來，距今已經(jīng)有半個多世紀(jì)的歷史，以其高效、低廉、低毒的特點，在治療感染性疾病方面為人類作出了巨大貢獻(xiàn)。隨著醫(yī)藥科技的高速發(fā)展，很多新的抗生素不斷涌現(xiàn)，但青霉素以其獨有的特點仍無法為其他抗生素所替代。尤其是在我國畜牧養(yǎng)殖業(yè)，青霉素是臨床應(yīng)用最廣泛、用量最大的抗菌藥物。本文詳細(xì)闡述了青霉素類抗生素在畜牧業(yè)上的應(yīng)用，畜產(chǎn)品中青霉素類藥物的污染以及檢測方法。關(guān)鍵字青霉素；應(yīng)用；檢測方法；污染1、青霉素類抗生素的應(yīng)用青霉素類抗生素是一類重要的內(nèi)酰胺類抗生素自1939年起大量生產(chǎn)使用以來為人類和動物感染性疾病的防治提供了高效低毒的有力武器迄今為止青霉素仍然是醫(yī)學(xué)及獸醫(yī)學(xué)臨床上廣泛應(yīng)用的藥物之一.在獸醫(yī)臨床,鑒于對青霉素類抗生素的認(rèn)知水平由于使用范圍、劑量不當(dāng)，針對性不強而導(dǎo)致耐藥性的產(chǎn)生，由于配伍不當(dāng)藥物間相互拮抗發(fā)生反應(yīng)，青霉素類抗生素產(chǎn)生沉淀而療效下降甚至引起毒副反應(yīng)等。現(xiàn)將青霉素類抗生素的臨床應(yīng)用綜述如下。（一）注射用青霉素鈉（鉀）抗菌譜。本品為窄譜抗生素，抗菌作用強，對多種革蘭氏陽性菌和少數(shù)革蘭氏陰性球菌有作用。主要敏感病原菌有葡萄球菌、溶血性鏈球菌、肺炎鏈球菌、豬丹毒桿菌、化膿性穩(wěn)秘桿菌、破傷風(fēng)梭菌、豬放線桿菌、李氏桿菌、嗜血桿菌屬、鉤端螺旋體等，但對革蘭氏陰性桿菌作用很弱，對支原體屬、衣原體屬、立克次體屬、真菌和病毒均無效。作用與用途。青霉素適用于治療或預(yù)防敏感菌所致的各種局部和全身性的感染。特別適宜用于治療一些急性傳染病綜合癥，如各種呼吸道感染、腎盂腎炎、乳腺炎、子宮炎、肺炎、敗血癥、膿腫等，是以下感染的首選藥物：鏈球菌感染，如急性敗血癥、乳腺炎、肺炎、腦膜炎、關(guān)節(jié)炎、淋巴結(jié)炎、中耳炎、產(chǎn)褥熱等；葡萄球菌感染，如各種化膿性疾病、蜂窩織炎、乳腺炎、子宮炎、呼吸道感染、敗血癥、滲出性皮炎呂惠序等；豬丹毒；破傷風(fēng)（宜與破傷風(fēng)抗毒素合用）；鉤端螺旋體；也可用于治療豬放線桿菌病、化膿性隱秘桿菌病、李氏桿菌病、多殺性巴氏桿菌?。ㄘi肺疫）、C型產(chǎn)氣夾膜梭菌?。ㄓ置菏纤缶?，引起仔豬紅?。┑?；在手術(shù)和術(shù)后，為了預(yù)防炎癥的發(fā)生，青霉素也作為首選藥物。藥物相互作用。青霉素鈉（鉀）與氨基糖苷類合用，兩者都是殺菌劑，青霉素屬繁殖期殺菌劑，后者屬靜止期殺菌劑，青霉素鈉（鉀）能破壞細(xì)菌細(xì)胞壁的完整性，有利于氨基糖苷類進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)發(fā)揮作用，可提高后者在菌體內(nèi)的濃度，故呈現(xiàn)協(xié)同（1+1>2）作用，可分別肌注，但不能混合于同一針管或同瓶滴注，否則可導(dǎo)致兩者抗菌活性降低。青霉素不宜與紅霉素、四環(huán)素類、氯霉素類（如氟苯尼考）等快效抑菌藥合用，因為快效抑菌藥對青霉素的殺菌活性有干擾作用。重金屬離子（尤其是銅、鋅、汞）、醇類（如酒精）、酸、堿、碘（如碘酊）、氧化劑（如高錳酸鉀）、還原劑以及呈酸性的葡萄糖注射液或四環(huán)素注射液等可破壞青霉素的活性，屬配伍禁忌。青霉素鈉水溶液與一些酸性、堿性、氧化劑、還原劑藥物溶液（如頭孢噻呋、林可霉素、去甲腎上腺素、土霉素、四環(huán)素、磺胺嘧啶鈉及磺胺藥鈉鹽、碳酸氫鈉、阿托品、B族維生素及維生素C）不宜混合，否則可產(chǎn)生渾濁、絮狀物或沉淀，使青霉素減效或失效。青霉素鈉（鉀）一定要單獨注射，臨床上用磺胺嘧啶鈉或安乃近稀釋青霉素或與其他藥物混合注射的做法是錯誤的。不良反應(yīng)。青霉素的毒性低、安全范圍廣，在抗重癥感染時，可作為緊急用藥，較大劑量反復(fù)使用，主要的不良反應(yīng)有：容易出現(xiàn)過敏反應(yīng)，包括嚴(yán)重的過敏性休克。豬主要表現(xiàn)為注射不久即出現(xiàn)不安、流誕、掙脫、奔跑、心跳加快、呼吸困難、發(fā)紺、肌肉震顫、大小便失禁、站立不穩(wěn)、抽搐等癥狀，應(yīng)立即肌注0.1%腎上腺素（1~2毫升）搶救，對于臨床無改善者，30分鐘后重復(fù)注射1次。大劑量靜脈滴注，可致青霉素腦病，出現(xiàn)抽搐等神經(jīng)癥狀。用法與用量。肌注，1次量，體重50千克以上，每千克體重4萬單位；體重50千克以下，每千青霉素類抗生素的科學(xué)應(yīng)用克體重5萬單位，每8~12小時注射1次，連用2~3日。臨用前用滅菌注射用水稀釋溶解。具體方法是：每50萬單位青霉素鈉溶解于1毫升注射用水進(jìn)行肌注。對危急病例，可用生理鹽水稀釋至每毫升含1萬單位的溶液靜脈注射或滴注（禁用弱酸性的5%葡萄糖注射液稀釋，否則將破壞其活性），嚴(yán)禁將堿性藥液（如碳酸氫鈉等）與其配伍。（二）注射用氨芐西林鈉（氨芐青霉素、氨芐西林）抗菌譜。本品為廣譜半合成青霉素，耐酸、不耐酶，內(nèi)服或肌肉注射均易吸收，既可抗革蘭氏陽性菌，又可抗革蘭氏陰性菌。對大多數(shù)革蘭氏陽性菌的抗菌活性不及青霉素G，但大于四環(huán)素類抗生素，但對耐青霉素G的金黃色葡萄球菌無效。由于青霉素側(cè)鏈a位引入氨基酸，使抗革蘭氏陰性菌的活性增強，但不如卡那霉素、慶大霉素等，這些細(xì)菌易產(chǎn)生耐藥性。本品對綠膿桿菌、肺炎桿菌不敏感。作用與用途?？捎糜诟鞣N敏感菌引起的全身性感染，如大腸桿菌、沙門氏菌、巴氏桿菌、嗜血桿菌屬、葡萄球菌、鏈球菌、腦膜炎球菌、化膿性隱秘桿菌等引起的肺部、腸道、尿路感染和敗血癥、乳腺炎、子宮炎等，包括中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染，同時為腸球菌感染的首選用藥。用法與用量。肌注、靜注，1次量，每1千克體重10-20毫克，2~3次/日，連用2~3日。注意事項。對青霉素酶敏感，不宜用于耐青霉素的革蘭氏陽性菌感染；要現(xiàn)用現(xiàn)配，當(dāng)日用完；本品與慶大霉素等氨基糖苷類或頭孢菌素類聯(lián)用可引起協(xié)同作用，用于嚴(yán)重感染，但不能混合在同一針管內(nèi)使用；本品還與下列藥物有配伍禁忌：氨基糖苷類、林可霉素、氟苯尼考、泰妙菌素、土霉素、四環(huán)素、金霉素、多黏菌素、紅霉素、氯丙嗪、碳酸氫鈉、葡萄糖酸鈣、氧化鈣、腎上腺類、維生素B族、維生素C、磺胺類藥物；其他同青霉素鈉。（三）注射用舒巴坦納、氨芐西林鈉.作用與用途。同氨芐西林鈉，主要用于敏感菌引起的肺部、腸道、尿路感染和敗血癥。.用法與用量。肌注，1次量，每1千克體重10毫克，2次/日，連用3~5天。3.注意事項。同氨芐西林鈉。（四）阿莫西林可溶性粉（羥氨芐青霉素）1.藥理及抗菌譜。阿莫西林是一種耐酸、可供口服的廣譜、半合成的青霉素類抗生素，抗菌譜與氨芐西林基本相同，但殺菌作用更快更強，對腸球菌與沙門氏菌的作用較氨芐西林強。對胃酸相當(dāng)穩(wěn)定，內(nèi)服后74%~92%吸收，故可與飼料同時用。吸收比氨芐西林好，生物利用度比氨芐西林高約1倍，血清濃度高1.5~3倍，故對全身性感染的治療效果比氨芐西林好。作用與用途。本品適用于革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性敏感菌所致的呼吸系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、皮膚及軟組織等全身感染，如巴氏桿菌?。ㄘi肺疫）、大腸桿菌?。ㄗ胸i黃痢、仔豬白痢、仔豬水腫?。⑸抽T氏菌?。ㄗ胸i副傷寒）、嗜血桿菌病、葡萄球菌感染、鏈球菌感染等。.用法與用量。以阿莫西林計，內(nèi)服，1次量，每1千克體重20毫克，2次/日，連用5日。每噸飼料200~300克，連續(xù)用藥5~10天。（五）注射用阿莫西林鈉（羥氨芐青霉素）.作用與用途。本品主要適用于對青霉素敏感的革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性敏感菌引起的呼吸道、消化道、泌尿生殖道等感染，如大腸桿菌病、副傷寒、豬肺疫、傳染性胸膜肺炎、副豬嗜血桿菌病、萎縮性鼻炎、細(xì)菌性肺炎、敗血癥、鏈球菌病、葡萄球菌病及多種細(xì)菌引起的皮炎和軟組織感染等，本品對上述疾病均有顯著療效。與地塞米松合用治療乳房炎、子宮炎、腎盂腎炎及泌乳障礙綜合癥等療效極佳。.用法與用量。靜注或肌注，1次量，每千克體重10~15毫克，2次/日，連用3~5日。注意事項。阿莫西林與喹諾酮類、氨基糖苷類抗菌藥物聯(lián)合應(yīng)用，有協(xié)同或相加作用。但與四環(huán)素類、氟苯尼考、大環(huán)內(nèi)酯類及林可霉素聯(lián)用，可能發(fā)生拮抗作用。其他參見氨芐西林鈉。2、青霉素引起的污染舉例青霉素的熱穩(wěn)定性相當(dāng)好，超過任何一種其他常用抗生素，一般的加熱殺菌處理不能將其完全破壞。青霉素的耐熱試驗表明:將0.15IU/ml的青霉素添加乳經(jīng)一般巴氏消毒僅能使之破壞10腸左右;而經(jīng)滅菌處理（iZioC,ismin），也只能減少50%。因此，如果使用含有青霉素殘留的生乳生產(chǎn)巴氏消毒奶超高溫滅菌奶，產(chǎn)品中將會有相當(dāng)量的青霉素殘留。酸牛乳生產(chǎn)所用的發(fā)酵劑中的嗜熱鏈球菌是一種對青霉素極度敏感的乳酸菌，青霉素含量為0.01-0.02IU/ml時，對其繁殖生長產(chǎn)生影響，而含量0.OSIU/ml時生長完全受抑制。在酸牛乳發(fā)酵前期，嗜熱鏈球菌的生長速度高于保加利亞嗜酸桿菌，起著酸化發(fā)酵的主導(dǎo)作用。由于青霉素的存在，嗜熱鏈球菌的生長受到抑制，牛乳酸化凝結(jié)進(jìn)程明顯變慢。生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的發(fā)酵時間過長，牛乳不凝結(jié)，產(chǎn)品稠度低等缺陷都可能與青霉素的存在有關(guān)。用于酸性黃油生產(chǎn)的混合菌種發(fā)酵劑中含有乳酪鏈球菌(Str.eremoris)和乳酸鏈球菌(Str.Laetis)。這是兩種作用相似的細(xì)菌，都能發(fā)酵乳糖成為乳酸參與酸化過程.在青霉素含量為0.llU/ml環(huán)境中兩菌生長受影響，而在含量為O.15IU/ml環(huán)境中則完全受抑制。有青霉素殘留的稀奶油不可能得到充分的發(fā)酵，由此而制得的黃油產(chǎn)品缺少芳香，并帶有不潔味(un-eleantaste)，排出的酪乳也無法再利用.用含有青霉素的牛乳生產(chǎn)干酪，將嚴(yán)重影響產(chǎn)品的質(zhì)量。首先，牛乳凝結(jié)的時間將大大延長，牛乳的凝塊變得非常軟弱易碎，工藝處理困難，如果生成的乳酸不夠充分，最終的干酪成品會變得如同橡皮狀，并伴有不潔臭(uneleanflavou約;如果發(fā)酵過程中幾乎沒有乳酸生成，那末，牛乳中經(jīng)巴氏消毒后仍然存活的腐敗菌就有可能在干酪中繁殖生長。而在酸性環(huán)境中，腐敗菌是無法生存的。腐敗菌產(chǎn)生的蛋白質(zhì)分解酶，能把蛋白質(zhì)逐漸分解成氨，使干酪的pH值進(jìn)一步上升(可達(dá)pH7.6—7.5)，這樣的環(huán)境對腐敗菌生長更為有利。如此惡性循環(huán)，腐敗菌在干酪中起著非常劇烈的發(fā)酵作用，加快了干酪的敗壞。獸用抗生素主要指在畜禽養(yǎng)殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中用于抗菌、抗寄生蟲、調(diào)節(jié)和促進(jìn)生長等類型藥物.大部分獸用抗生素進(jìn)入動物體內(nèi)很少被內(nèi)臟器官吸收利用，約30%~90%以原藥或其代謝產(chǎn)物通過尿液和糞便的形式排泄進(jìn)入環(huán)境.目前，畜禽養(yǎng)殖排泄物中的抗生素污染已經(jīng)達(dá)到較為嚴(yán)重的程度，其檢出量多數(shù)在mg-kg-1或pg-L-1等數(shù)量級水平，帶來一定程度的環(huán)境污染風(fēng)險(BoundandVoulvoulis,2004;Huetal.,2008;Benetal.,2008;Venglovskyetal.,2009;Morleyetal.,2009).據(jù)統(tǒng)計，我國每年使用獸用抗生素量約為6000t(Zhaoetal.,2010)，按30%~90%的排泄率估算，每年約有1800~5400t的獸用抗生素排放進(jìn)入環(huán)境.我國是養(yǎng)豬大國，2007年底的年末全國生豬存欄數(shù)高達(dá)43989.5萬頭（國家統(tǒng)計局，2008），按環(huán)保部集約化畜禽養(yǎng)殖水沖工藝冬季最高允許排水量（每百頭每天排水2.5m3,畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，GB18596-2001）估算，每天將產(chǎn)生數(shù)量巨大的養(yǎng)廢水.但是，目前我國規(guī)?；B(yǎng)殖廢水處理工藝的設(shè)計主要針對常規(guī)污染元素（COD、BOD、總氮和總磷等）的消減和控制（Benetal.,2009），并未考慮廢水中的獸用抗生素消減；而一些小型養(yǎng)殖場甚至連一般的廢水處理設(shè)施都沒有.因而，目前養(yǎng)殖場（特別是大型規(guī)模化養(yǎng)殖場）周邊的水體和土壤環(huán)境可能存在較大的獸用抗生素污染負(fù)荷。3、殘留青霉素的檢測方法1、微生物法微生物法是抗生素殘留檢測的傳統(tǒng)方法,測定原理是根據(jù)抗生素對微生物生理機能、代謝等抑制作用，來定性或定量檢測樣品中抗微生物藥物殘留，如紙片法（paperdisc,PD）和試紙法等。微生物法樣品處理簡便，回收率高，不需要特殊儀器設(shè)備。用嗜熱脂肪芽孢桿菌檢測青霉素在組織中的殘留具有靈敏度高、培養(yǎng)時間短的特點,適用于獸藥殘留的定量和定性分析，是許多國家和地區(qū)檢測青霉素類抗生素重要方法。王大菊等［4］用藤黃八疊球菌為指示劑，用杯碟法檢測豬、雞組織中氨芐青霉素的殘留，其最低檢測限可達(dá)0.25四/kg,標(biāo)準(zhǔn)曲線的工作范圍為1.25四/kg~20四/kg,變異系數(shù)為2.91%±0.2%,不同濃度氨芐青霉素的回收率為83%~107%。吳瑕等［5］采用試管擴散法檢測牛乳中青霉素G殘留量，檢測過程可在4h內(nèi)完成，檢測限是4四/kg。微生物法易受組織中其他抗生素的影響，特異性低，靈敏度也不高，但操作簡便，樣品用量少，預(yù)處理簡單，在基層大規(guī)模篩選工作中有很大的應(yīng)用價值。2、儀器分析法2.1高效液相色譜法由于青霉素類藥物在結(jié)構(gòu)上都含有羧酸基團(tuán)，故早期采用離子交換色譜（一般選用陰離子交換柱）來測定這類抗菌藥物。近年來多采用反向色譜法，其中最常用的檢測方法就是用濃度類型的紫外檢測器和熒光檢測器。由于多數(shù)青霉素化合物沒有專一的紫外發(fā)色基團(tuán)，其最大吸收一般在200nm~235nm。在這段波長范圍內(nèi)，選擇性一般都很差。當(dāng)分析組織提取液中痕量青霉素時，背景的干擾往往很嚴(yán)重。因此，測定食品中青霉素類藥物殘留都使用柱前或柱后衍生化技術(shù),通過柱前衍生化反應(yīng)可以有效地提高紫外檢測器檢測青霉素類藥物殘留的靈敏度。3、免疫分析法免疫分析法(immunoassay,IAs)是以抗原與抗體的特異性可逆性結(jié)合反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析技術(shù)。非常適合于復(fù)雜基質(zhì)中痕量組分的分離或檢測，而且IAs技術(shù)作為獸藥殘留分析的檢測手段能使分析過程,特別是前處理步驟大大簡化，可以作為相對獨立的快速檢測方法。青霉素類藥物屬于小分子物質(zhì)，不能刺激機體產(chǎn)生抗體，需要與載體蛋白結(jié)合作為免疫原免疫動物，動物體內(nèi)可產(chǎn)生相應(yīng)特異性的抗氨芐青霉素和載體蛋白的抗體，再用另一種載體蛋白與氨芐青霉素的連接物作為包被原篩選抗體，就可以得到針對青霉素類藥物的特異性抗體。在此基礎(chǔ)上建立酶聯(lián)免疫檢測方法測定青霉素類藥物的殘留。Usleber等(1998)用戊二醛法將氨芐青霉素側(cè)鏈的氨基與蛋白質(zhì)連接制備免疫半抗原，結(jié)合物突出了青霉素類藥物的母核結(jié)構(gòu)6-APA。陸彥等［8］用碳化二亞胺法將氨芐