三种磺胺类药物在植物体内的迁移与积累研究

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人类医疗大量的使用抗生素,以及随着集约化养殖的发展,越来越多的抗生素类药物被用于治疗和促进畜禽的生长。抗生素的滥用导致环境中抗生素污染问题不容忽视。土壤中的抗生素可对土壤微生态系统造成严重的破坏,并可能被植物吸收积累,通过蔬菜等植物性食品危害人体健康。长期以来,人们对于肉蛋奶等动物性食品中的抗生素污染问题比较重视,植物对于抗生素的吸收富集研究的则较少,其影响因素和吸收富集机理有待于进一步的深入研究。本试验在水培条件下,以番茄和蓖麻为研究对象,主要研究结果如下:(1)建立了磺胺嘧啶(SDZ)、磺胺二甲基嘧啶(SM2)、磺胺甲噁唑(SMZ)及其主要代谢产物N4-乙酰化磺胺二甲嘧啶(N4-Ace-SM2)、N4-乙酰基甲噁唑(N4-Ac-SMZ)在番茄果实中的残留分析方法。番茄样品中的三种磺胺药物(SAs)及其主要代谢物的添加浓度在0.01mg/kg5.00mg/kg,回收率在78.87103.80%之间,其相对标准偏差为3.0312.66%,三种SAs的方法检出限(LOD)为0.080.90μg/kg,定量限(LOQ)为0.433.00μg/kg。由此可见,该方法对测定番茄中SAs的残留量具有较高的准确度和精密度,能够满足番茄样品中磺胺类药物残留分析的要求。(2)在10mg/L浓度处理下,SDZ、 SM2、SMZ均在番茄木质部液中检测到,在48h,SDZ在番茄木质部液中达到最大值889.68μg/L,SM2、SMZ在36h则已经达到最大值,分别为2026.23μg/L、582.23μg/L。以1.0mg/L SDZ、SM2、SMZ营养液连续培养番茄植株,并分别于2d、4d、6d、10d、14d取木质部液进行分析,SDZ、SM2、SMZ三种药物于第6天在番茄木质部液中达到最大值,浓度分别为61.66μg/L、22.20μg/L、5.35μg/L,并随着时间的迁移,逐渐趋于平衡。以0.1mg/L SDZ、SM2、SMZ营养液连续培养番茄植株,在实验处理时间25d内均未检测到这三种SAs。番茄木质部液中三种SAs的浓度随着处理浓度的增大而增大。(3)三种SAs均可在番茄木质部中迁移,三者随着时间的推移,在番茄木质部液中逐渐达到一个相对稳定的状态,同时,同一番茄植株木质部液中的三种SAs残留浓度随着距根部高度的增加,浓度逐渐降低。(4)以不同pH(4、6、8)营养液处理6天,pH为6时,番茄木质部液中SM2的浓度达到最大值64.87μg/L;在不同光照强度(0、500、5000、50000lx)下处理6天,番茄木质部液中SM2的浓度有明显的差异,在光照强度为500lx时,达到最大值92.08μg/L。(5)以蓖麻为研究对象,研究了SDZ、SM2、SMZ在木质部液和韧皮部液中的迁移。以不同浓度(1.0、10.0mg/L)的营养液处理4天,木质部液中三种SAs均检测到,未检测到代谢物。韧皮部液中检测到SMZ、N4-Ace-SM2、N4-Ac-SMZ,SDZ、SM2未检出。(6)通过低浓度(0.1、1.0mg/L)长期暴露和高浓度(10.0mg/L)短期暴露实验,连续培养至果实成熟。结果显示,番茄果实对于SAs具有明显的累积效应,SAs初始浓度越高,累积浓度就越高。SM2、SMZ在番茄体内可被降解为N4-Ace-SM42、N-Ac-SMZ。0.1mg/L的低剂量长期暴露的番茄中SDZ、SM2均未检测到,SMZ、N4-Ac-SMZ检测浓度分别的1.3μg/kg和4.1μg/kg,在高剂量短期暴露的番茄中这3种SAs及2种代谢物均被检测出,浓度范围为3.1895.1μg/kg。
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