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华东地区农村成人尿液中抗生素暴露与健康风险评估

朱兵兵

华东地区农村成人尿液中抗生素暴露与健康风险评估

朱兵兵1
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作者信息

  • 1. 复旦大学
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摘要

目的:建立一种快速、灵敏的全自动固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱(UHPLC-MS/MS)检测尿液中23种抗生素及2种代谢产物残留的方法,以评估华东地区农村成人尿液中抗生素暴露水平及潜在的健康风险,并探索影响抗生素暴露的相关因素。 方法:采用横断面研究,通过整群随机抽样分别抽取浙江省D县(722人)和江苏省H城(799人)两个农村社区1521名18周岁及以上的成年人,于2020年7月-8月进行问卷调查并收集晨尿。建立全自动固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱法对尿液中23种抗生素和2种代谢物进行检测(包括8种氟喹诺酮类抗生素、4种大环内酯类抗生素、4种磺胺类抗生素、4种四环素类抗生素和3种酚类抗生素),分析其检出情况,并通过代谢动力学估算抗生素的每日暴露剂量,根据每种抗生素可接受的每日摄入量估算风险熵(HQ)和风险指数(HI)以评价潜在的健康风险。使用卡方检验分析不同用途抗生素检出风险在社会经济学因素及动物源性食物中的变异,应用单因素logistic回归和多因素logistic回归模型(校正地区、年龄、性别、婚姻状况、文化程度、职业、饮酒、饮食偏好、抗生素使用情况、是否超重/肥胖、抗生素认知水平)探索社会经济学因素与不同用途抗生素检出之间的相关性,并分析不同动物源性食物摄入频率与各个用途抗生素检出风险之间的相关性,估计粗比值比(crude odds ratio,cOR)和调整OR(adjusted OR,aOR)及其 95%可信区间(95%confidence interval,95%CI)。 结果:实验结果显示,23种抗生素及2种代谢产物在2-200ng/mL范围内线性良好,相关系数r值为0.9951~0.9998;方法检出限(MDL)为0.0003~0.0509ng/mL,方法定量限(MQL)为0.0009~0.1696ng/mL,平均加标回收率为60.79%~125.56%,平均基质效应为-36.90~36.58%。 2020年华东地区农村成人尿液中共检出22种抗生素和2种代谢物(涵盖8种氟喹诺酮类、3种四环素类、4种大环内酯类、4种磺胺类和3种酚类抗生素),检出范围为0.14~40.11%,总检出率为73.91%,其中氟喹诺酮类抗生素(61.92%)和人兽共用抗生素(60.59%)合计检出率最高,检出率大于10%的抗生素有氧氟沙星(40.11%)、阿奇霉素(19.14%)、环丙沙星(15.01%)和诺氟沙星(13.74%)。45-64岁(77.29%)者抗生素合计检出率高于65岁及以上者(70.36%),男性N-乙酰磺胺甲嘧啶检出率高于女性(7.22%vs 3.74%)。个体最多暴露于6种抗生素,且37.45%的对象暴露于两种及两种以上抗生素。约九成的对象(86.88%)抗生素累积每日暴露剂量小于1.00ug/Kg/day,累积每日暴露剂量P95前三位的分别是氧氟沙星(1.04ug/Kg/day)、诺氟沙星(0.59ug/Kg/day)和阿奇霉素(0.18 ug/Kg/day)。基于微生物学和毒理学效应的健康风险评估发现所有抗生素累积风险指数(HI)大于1的比例为11.64%。风险熵(HQs)大于1的抗生素有11种,按照大于1的比例由高到低依次为:环丙沙星、氧氟沙星、阿奇霉素、诺氟沙星、恩诺沙星、四环素、罗红霉素、甲氧苄氨嘧啶、洛美沙星、氯霉素和氟苯尼考。 单因素 logistic 回归显示,45~64 岁(cOR=1.43,95%CI:1.12-1.83)、非务农者(cOR=1.42,95%CI:1.10-1.83)、饮酒(cOR=1.32,95%CI:1.01-1.75)、抗生素认知水平中者(cOR=1.33,95%CI:1.01-1.74)所有抗生素暴露的风险较大。D县(cOR=1.26,95%CI:1.01-1.59)、抗生素认知水平中等者(cOR=1.30,95%CI:1.00-1.68)人用抗生素检出风险较大。非务农者(cOR=1.42,95%CI:1.12-1.80)、抗生素认知水平中等者(cOR=1.30,95%CI:1.01-1.67)兽用抗生素检出风险较大。同时校正地区、年龄、性别、婚姻状况、文化程度、职业、饮酒、饮食偏好、抗生素使用情况、是否超重/肥胖、抗生素认知水平后,多因素logistic回归分析发现未婚(aOR=1.48,95%CI:1.02-2.19)、饮酒(aOR=1.53,95%CI:1.13-2.08)是所有抗生素暴露的危险因素;D县(aOR=1.33,95%CI:1.02-1.64)、未婚(aOR=1.47,95%CI:1.03-2.11)、饮酒(aOR=1.46,95%CI:1.09-1.95)和抗生素认知水平中等(aOR=1.31,95%CI:1.00-1.72)是人用抗生素暴露的危险因素;未婚(aOR=1.49,95%CI:1.06-2.11)是兽用抗生素暴露的危险因素(均p<0.05)。单因素和多因素分析均显示食用猪肉大于3次/月者人用抗生素(aOR=1.42,95%CI:1.09-1.85)、兽用抗生素(aOR=1.29,95%CI:1.10-1.67)和所有抗生素(aOR=1.44,95%CI:1.12-1.75)的检出风险均显著增加。暂未发现食用其他动物源性食物与抗生素检出之间的关联(均p>0.05)。 结论:本研究建立的方法操作简单、省时省力、灵敏度高、准确可靠,可应用于人尿中抗生素的大批量检测与快速分析。华东地区农村成人广泛暴露于多种低剂量的抗生素,特别是氟喹诺酮类抗生素。少部分个体存在抗生素致微生物紊乱相关的健康风险,其中环丙沙星、氧氟沙星、阿奇霉素是健康风险的主要来源。抗生素检出与地区、婚姻、饮酒、抗生素认知水平和饮食有关,且食用猪肉会增加抗生素的暴露风险。因此,应当加强抗生素,特别是兽用抗生素的管理,以减轻抗生素长期暴露对人群健康产生的可能不良影响。

关键词

尿液检测/抗生素暴露/健康风险/农村成人

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授予学位

硕士

学科专业

公共卫生(疾病预防与控制)

导师

付朝伟

学位年度

2023

学位授予单位

复旦大学

语种

中文

中图分类号

R4
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