眾多環(huán)境科學(xué)家擔(dān)心,，這種新型污染物將給人類帶來災(zāi)難,，超級細菌的出現(xiàn)便是其中之一,。遺憾的是，經(jīng)記者調(diào)查發(fā)現(xiàn),，國內(nèi)尚未開展抗生素環(huán)境污染的健康風(fēng)險相關(guān)研究,。
環(huán)境科學(xué)家的擔(dān)心并非空穴來風(fēng)，與抗生素濫用有關(guān)的超級細菌如今已經(jīng)在全球各地被發(fā)現(xiàn),，成為臨床醫(yī)生面臨的挑戰(zhàn),。
作為20世紀最重要的醫(yī)學(xué)發(fā)現(xiàn)之一，由于抗生素能殺死細菌,，自其被發(fā)現(xiàn)以來在醫(yī)療領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,，在細菌感染的救治中發(fā)揮了不可替代的作用。
不幸的是，越來越多的研究顯示,，由于農(nóng)業(yè)上的濫用導(dǎo)致抗生素大量殘留在環(huán)境中,，產(chǎn)生了一些傳播能力較強的抗性基因。
南開大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院教授羅義告訴《中國科學(xué)報》記者：“環(huán)境學(xué)家已經(jīng)在全球各地都發(fā)現(xiàn)了抗生素抗性基因,，抗性基因殘留在環(huán)境中將增加超級細菌產(chǎn)生的風(fēng)險,。”
一場抗生素的逆襲開始了,。
抗性基因泛濫海河
隨著越來越多耐藥性細菌的出現(xiàn),，抗生素的濫用飽受詬病。上世紀80年代,，耐藥性細菌在飲用水中被發(fā)現(xiàn),，這些細菌可以直接通過飲水或水上娛樂活動進入人體。不久后,，人們發(fā)現(xiàn)了能夠幫助細菌不被抗生素殺死的“抗性基因”,。
上世紀90年代開始，科學(xué)家開始系統(tǒng)地調(diào)查水環(huán)境中抗生素的殘留和污染問題,。直到2000年,，世界衛(wèi)生組織（WHO）將抗生素抗性基因定義為“新型污染物”，認為這是“下個世紀威脅人類健康最重大的挑戰(zhàn)”,，并宣布在全球范圍開展抗性基因的污染調(diào)查戰(zhàn)略部署,。
迄今為止，已經(jīng)有16種四環(huán)素類抗性基因,，3種磺胺類抗性基因和10種β-內(nèi)酰胺類抗性基因在廢水,、河流,、海洋,、灌溉渠、污水處理廠,、飲用水,、沉積物、土壤,、空氣等環(huán)境介質(zhì)中被發(fā)現(xiàn),。這讓人們意識到，這種污染物已經(jīng)無處不在,，中國也不例外,。
近年來，海河流域的抗性基因污染便受到國內(nèi)環(huán)境領(lǐng)域?qū)W者的關(guān)注,。2008年開始,，羅義和同事詳細地調(diào)查了整個海河流域抗性基因污染的情況，結(jié)果不容樂觀。
海河是我國北方地區(qū)規(guī)模最大的水系,，流域面積約26萬平方公里,，占全國總面積的3.3%，其中包含農(nóng)田12萬平方公里,。整個流域人口密集,，大中城市眾多，是環(huán)渤海地區(qū)的經(jīng)濟中心,。同時,，該區(qū)域畜牧業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達，貢獻占農(nóng)業(yè)國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）的57%,，達到全國水平的兩倍,。
目前，已有研究發(fā)現(xiàn),，ARGs（抗生素抗性基因）在我國內(nèi)陸水域出現(xiàn),，特別在沿海水域和水產(chǎn)養(yǎng)殖池塘。為了在更大尺度上實地考察其濃度和抗生素殘留的特點,，2008年8月和12月,，在國家自然科學(xué)基金的支持下，羅義和同事們在長達72公里的海河沿岸搜集河水和水底沉積物的樣本,。
盡管這條河流看上去與從前無異,，但研究人員相信，海河及其支流的水中極有可能已經(jīng)被抗生素抗性基因占領(lǐng),。
于是,，他們在海河主干流上選取了7個采樣點，同時在其支流新開河,、洪泥河,、月牙河及馬廠減河上分別選取4個采樣點。最后,，在經(jīng)典的分子生物學(xué)技術(shù)聚合酶鏈式反應(yīng)（PCR）下,，研究人員發(fā)現(xiàn)，具有高水平編碼的磺胺類藥抗性基因sul1和sul2在所有的樣品中都檢測到了,。這幾乎可以斷定,，這些基因在整個海河流域存在。同時,，他們還檢測到諸如tetW,、tetQ、tetO等四環(huán)素類藥抗性基因,。
此外,，就磺胺類藥抗性基因而言,，河底沉積物中的量是水中的120到200倍?！斑@證明,，海河沉積物是抗生素抗性基因的主要聚集地?！绷_義在研究報告中這樣寫道,。
隨后，研究人員根據(jù)這一調(diào)查結(jié)果撰寫了一篇論文,。2010年,，國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》（Environmental Science & Technology）發(fā)表了這篇文章。審稿專家評價說：“在中國海河這樣較大水系開展研究,，通過這些野外數(shù)據(jù)的獲得對于正確認識抗生素在全球的使用模式及其在水,、沉積物中的分布具有重要貢獻?！?
養(yǎng)殖業(yè)受非議
過去的研究將ARGs污染源指向了農(nóng)業(yè)上的濫用抗生素,。羅義在這次調(diào)查中，便考察了位于某些飼養(yǎng)場,、牛奶場和魚塘附近的海河支流,，發(fā)現(xiàn)其中有較高含量的ARGs。為了進一步查清海河流域ARGs的確切來源,，他們又在2009年冬夏兩季開展了這一區(qū)域抗生素種類的大規(guī)模調(diào)查,。
除了主干流的9個采樣點外，研究人員還選取了6個可能存在污染源的支流采樣點及集約化畜禽養(yǎng)殖場,、魚塘,、養(yǎng)豬場附近的12個采樣點。也就是說,，此次調(diào)查的樣本覆蓋了天津市區(qū),、東麗區(qū)和津南區(qū)的27個采樣點，超過6萬平方公里,。
調(diào)查結(jié)果在研究人員的意料之內(nèi),，磺胺、喹諾酮,、四環(huán)素和大環(huán)內(nèi)酯類共12種抗生素在這些采樣點被測量出?；前奉愃幬锸沁@一區(qū)域內(nèi)使用的主要抗生素,，幾乎在所有的采樣點都測出了這類抗生素。
值得注意的是,，丙氟哌酸,、氧氟沙星是人常用的抗生素,，這兩種藥則在人口密度較高的天津市區(qū)內(nèi)檢測出。而常用獸用抗生素復(fù)方磺胺甲惡唑,、磺胺氯噠嗪,、磺胺嘧啶則在所有農(nóng)業(yè)區(qū)域檢測出。進一步研究發(fā)現(xiàn),，這一區(qū)域包括177 個集約化畜禽養(yǎng)殖場和超過66平方公里的水產(chǎn)養(yǎng)殖場,。
其中，一種名為“磺胺氯噠嗪”的抗生素在養(yǎng)豬場和魚塘附近的樣品中的最大濃度達到每升47微克,，比污水處理廠附近樣品值還高出一到兩個數(shù)量級,。
羅義在研究報告中下結(jié)論：“這表明海河流域遭受了來自畜禽養(yǎng)殖的抗生素污染?！?nbsp;《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》再次接收了這篇研究報告,。
兩篇重要論文的發(fā)表讓羅義和同事們感到頗為欣慰。不過,，他們更擔(dān)心抗生素抗性基因環(huán)境殘留的現(xiàn)實,。
研究表明，抗生素攝入后除少部分殘留在體內(nèi),，85%以上以原藥和代謝產(chǎn)物的形式經(jīng)由病人與動物的糞尿排出體外進入生態(tài)環(huán)境,，將對農(nóng)田土壤、地表和地下水及生態(tài)系統(tǒng)中各類生物產(chǎn)生危害,。例如,，綿羊口服的土霉素21%通過尿液排出體外，幼牛使用的17%到75%的氯四環(huán)素未經(jīng)代謝就以母體化合物的形態(tài)被排出體外,。
近年來,，公眾關(guān)注的焦點大多集中在醫(yī)療抗生素的濫用，獸用抗生素的危害則多少被忽略了,。實際上,，人類目前對獸藥抗生素的使用和消耗量遠遠高于人用抗生素。曾有統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,，在中國,，每年大約生產(chǎn)21萬噸抗生素，其中46.1%被用在了畜牧養(yǎng)殖業(yè),。
在普通養(yǎng)殖戶看來,，飼料中添加抗生素司空見慣。獸用抗生素主要用于預(yù)防,、治療動物疾病,，在畜禽養(yǎng)殖業(yè)中以亞治療劑量長期添加于動物飼料，起到刺激動物生長和促進增產(chǎn)的作用,?！吨袊茖W(xué)報》記者在新浪博客中以“獸用抗生素”為關(guān)鍵詞,，搜索到800多篇博文。其中題為“豬八戒養(yǎng)豬網(wǎng)”的博客中討論了如何避免“僵豬”的出現(xiàn),，即豬只吃食不長肉,。“及時用抗生素”是博主建議的方法,。
隨著我國大中城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)集約化畜禽養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展,，含有各種抗生素的畜禽糞便的年產(chǎn)出量還在不斷增加。對此,，南開大學(xué)環(huán)境與工程學(xué)院教授周啟星曾撰文呼吁,，鑒于我國抗生素污染的嚴峻事實，建議應(yīng)從國家層面上盡快開展有關(guān)抗生素環(huán)境污染和生態(tài)毒害機理的系統(tǒng)研究,。
好消息是,，有關(guān)專家透露，國家環(huán)保部正在著手制定抗生素污染相關(guān)檢測方法的標準,，但具體時間安排尚不清楚,。
超級細菌步步逼近
事實上，獸用抗生素濫用問題已成為全球性問題,。目前,，世界上幾乎所有國家和地區(qū)都采用抗生素來實現(xiàn)增加產(chǎn)量、提高經(jīng)濟效益的目的,。美國動物健康研究所統(tǒng)計資料表明,，2002年，美國大約有1億頭牲畜,、80億只雞,，700萬只豬，3億只火雞的飼料中添加了不同程度的抗生素藥品,。
醫(yī)療和獸用抗生素的濫用導(dǎo)致了近年來在奧地利,、德國、英國,、意大利,、西班牙、瑞士,、荷蘭,、美國和日本等國家的水體中相繼檢測到80 多種抗生素藥品。
周啟星曾這樣解釋抗生素污染的危害：“各種污水處理過程對抗生素類藥物基本不起作用或作用很少,，進入水體中的抗生素成為水資源重復(fù)利用的一個巨大挑戰(zhàn),。雖然許多抗生素的半衰期不長，但由于其被頻繁地使用并進入環(huán)境,，導(dǎo)致其形成‘假持續(xù)’現(xiàn)象,，將對人體健康以及整個生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成長期潛在危害?！?
他認為,，抗生素的環(huán)境污染及其生態(tài)毒理效應(yīng)已成為我國乃至全球所面臨的重大環(huán)境問題之一。
不僅如此,，眾多環(huán)境科學(xué)家還擔(dān)心,，這種新型污染物甚至還將給人類帶來災(zāi)難，超級細菌的出現(xiàn)便是其中之一,。遺憾的是,，經(jīng)記者調(diào)查發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)尚未開展抗生素環(huán)境污染的健康風(fēng)險相關(guān)研究,。
不過,，環(huán)境科學(xué)家的擔(dān)心并非空穴來風(fēng)，與抗生素濫用有關(guān)的超級病菌如今已經(jīng)在全球各地被發(fā)現(xiàn),，成為臨床醫(yī)生面臨的挑戰(zhàn),。
北京大學(xué)醫(yī)學(xué)院免疫學(xué)系教授王月丹告訴《中國科學(xué)報》記者：“耐藥性帶給人類健康的風(fēng)險毋庸置疑，醫(yī)學(xué)界近年來也非常關(guān)注抗生素耐藥性產(chǎn)生的問題,?！?
許多較為嚴重的感染都在醫(yī)院發(fā)生，一些醫(yī)院也因此展開回顧性調(diào)查,?！敖?jīng)驗用藥以及預(yù)防性用藥現(xiàn)象普遍存在，醫(yī)院內(nèi)感染病原菌中,，耐藥程度高的非發(fā)酵菌分離率逐年上升,，并且成為醫(yī)院內(nèi)感染的主要菌種之一?！鼻鄭u市立醫(yī)院檢驗科副主任蘇維奇在一次調(diào)查報告中稱,。
據(jù)媒體報道，2008年,，蘇維奇對青島地區(qū)2002年1月到2004年12月間臨床分離的2552株“非發(fā)酵菌”的臨床分布特點和耐藥性變化進行了分析,。藥敏結(jié)果顯示，非發(fā)酵菌對慶大霉素,、氨芐西林,、喹諾酮類等多種抗生素具有較高的耐藥率，并且多重耐藥現(xiàn)象非常嚴重,。他還發(fā)現(xiàn),，呼吸科病房和燒傷病房是這些耐藥細菌分布最多的地方。
臨床醫(yī)生相信,，正是濫用抗生素給了細菌“超級進化”的機會,。山西醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)部副主任段金菊曾對山西某醫(yī)院細菌耐藥率及其與抗生素使用相關(guān)性開展了十多年的跟蹤調(diào)查,。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，1998年到2010年間,，在她研究的12種常用抗生素中,，一種“銅綠假單胞菌”對其中9種耐藥率幾乎增加了一倍。
2009年,，北京協(xié)和醫(yī)院感染內(nèi)科主任劉正印遇到了一名感染泛耐藥的鮑曼不動桿菌患者,。醫(yī)生在這位剛剛接受了肺移植患者的胸水和痰液中發(fā)現(xiàn)了高度耐藥的鮑曼不動桿菌，這是一種能抵抗幾乎所有抗生素的細菌,。
這名患者曾在7年前確診為極易受感染的肺部囊性纖維化,。因此，在過去8年,，他一直在使用各種抗生素,。劉正印解釋，大量抗生素的使用,，使患者的體內(nèi)產(chǎn)生了多重耐藥性細菌即“超級細菌”,。“這種細菌現(xiàn)在越來越多,?！眲⒄≌f。
不僅如此,，目前,，已經(jīng)有證據(jù)表明，環(huán)境中的超級細菌開始向人類步步逼近,。2007年,，科學(xué)家從一名印度籍男子的尿液中分離出一種能抵抗抗生素的細菌，并將其命名為新德里金屬-β-內(nèi)酰胺酶超級細菌（NDM-1）,。
最后,，科學(xué)家在新德里城市環(huán)境中找到了NDM-1的蹤跡，這是歷史上首次證明超級細菌能在醫(yī)院以外的環(huán)境中傳播,。
超級細菌頻繁暴發(fā)預(yù)示著抗生素的危害逐漸顯現(xiàn),，抗生素濫用及其引發(fā)的環(huán)境問題應(yīng)當(dāng)予以足夠重視。（甘曉）
《中國科學(xué)報》 (2012-11-22 第3版 深度)
