残留剂量恩诺沙星对连续培养系统中肠道菌群的影响

摘要

自从抗菌药物发明以来，它在现代养殖业的发展中发挥了无可替代的作用，但同时也给动物性食品带来药物残留，为食品安全和人类健康带来严重威胁。目前研究发现人体长期摄入残留剂量抗菌药物会对肠道菌群产生不利影响，如破坏肠道菌群定植抗力，诱导及促进耐药菌的增长等。国际组织、欧美等国家已将抗菌药物残留对人体肠道菌群的影响列为安全性评价的一项重要内容，并制定了框架性文件，成立了专业机构进行抗菌药物残留微生物学安全评价，以此获得抗菌药物每日允许摄入量(Acceptable daily intake，ADI)。抗菌药物残留微生物安全性评价主要分为体内模型和体外模型两种。其中连续培养系统作为体外模型的一种，因具有样品均匀一致，可长时间、连续接触药品且可保留细菌样品的复杂性、无道德限制等特点，被国际组织如JECFA、VICH、US FDA CVM、WHO/FAO(3)等推荐用于抗生素残留的安全性评价。 我国已是世界上滥用抗菌药物最为严重的国家之一，每年约有8万人死于抗菌药物滥用；我国细菌耐药也已相当严重，耐药的大肠埃希菌、金黄色球菌、肺炎球菌的比例分别高达50％、60％和70％，更为严重的是，多药耐药病原体的出现使临床治疗中抗菌药物的选择出现困难。因此，对抗菌药物微生物安全性评价迫在眉睫。 恩诺沙星属氟喹诺酮类药物，具有吸收好，组织浓度高，半衰期长，抗菌谱广等优点，且与其他抗菌药物无交叉耐药性，因而被广泛用于兽医临床。但随着该类药物不合理使用和滥用情况的发生，恩诺沙星的残留问题逐渐引起人们的重视。恩诺沙星主要通过人类食用动物性食品进入人体，导致菌群数量和代谢产物的变化，增加细菌的耐药率，使菌群定植抗力发生变化。当前，虽有关于恩诺沙星对肠道菌群作用的文献报道，但利用连续培养系统对抗菌药干扰后的肠道菌群进行长周期，连续性观察尚属首次。本研究中我们建立了四套连续培养系统用于模拟人肠道内环境，将国际规定的恩诺沙星ADI值2.0 ug/kg/day换算为相当于连1续培养系统的1.25 ug/mL。在此基础上，设置了1.25、12.5和125ug/mL三个残留剂量，观察不同残留剂量恩诺沙星对连续培养系统肠道菌群数量和多样性的影响。 本研究利用传统的活菌计数方法和PCR—DGGE法对连续培养系统中培养的肠道菌群从数量和多样性上进行了检测，评估恩诺沙星残留对肠道菌群的影响。具体研究结果如下： 1．活菌计数检测表明：空白组中，需氧总菌、厌氧总菌、乳酸菌、双歧杆菌、肠球菌、肠杆菌、拟杆菌菌群数量稳定，表明建立的连续培养系统具有较好的稳定性；1.25ug/mL组中，需氧总菌、厌氧总菌、乳酸菌、肠球菌、肠杆菌、拟杆菌菌群数量变化不大，双歧杆菌菌群数量下降；12.5 ug/mL组中，需氧总菌、厌氧总菌、乳酸菌、双歧杆菌、肠球菌、肠杆菌菌群数量均发生变化：需氧总菌、肠球菌数量下降，厌氧总菌、乳酸菌、肠杆菌数量先下降后上升，双歧杆菌数量下降后不可恢复，拟杆菌菌群基本无变化；125 ug/mL组中，需氧总菌菌群数量下降，厌氧总菌、乳酸菌、肠杆菌菌群数量先下降后上升，双歧杆菌、肠球菌、拟杆菌菌群数量下降后不可恢复。 2．PCR—DGGE检测表明：空白组DGGE图谱条带变化小，说明连续培养系统稳定；1.25ug/mL组中，给药后前3天条带数数目和位置与未加药期接近，之后条带数先减少后增多，停止加药前，条带数与不加药期接近；12.5ug/mL组中给药后图谱条带数减少，到第4天，图谱条带数逐渐增加：125ug/mL组中，给药后条带数减少，且在停止加药前条带数目不可恢复。 文中对连续培养系统中肠道菌群的数量和多样性的检测结果表明：1.25ug/mL恩诺沙星虽然对连续培养系统内肠道总菌数量影响不大，但是使双歧杆菌活菌数由106.3 CFU/mL减小至103.5 CFU/mL，下降了近3个数量级；得到的DGGE结果显示，加药后第4天，DGGE图谱上条带数减少，消失条带所代表的细菌数量减少到了DGGE不可检测的程度。设置的1.25ug/mL恩诺沙星组换算到人体，即相当于国家规定的恩诺沙星ADI值。因此认为，国家现行的恩诺沙星ADI值可能对人体肠道菌群的数量和多样性产生影响。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：中英文缩写一览表

声明

第一部分文献综述 连续培养系统在抗菌药物残留微生物学安全性评价中的应用进展

1喹诺酮类抗菌药物的发展概况

2喹诺酮类抗菌药物恩诺沙星的应用

2.1抗菌方面的应用

2.2临床方面的应用

3连续培养系统的研究进展

3.1连续培养系统作为体外模型的优缺点

3.2连续培养系统在模拟人和动物体内正常菌群生态系统中的应用

3.3连续培养系统在抗菌药物残留微生物安全性评价中的应用

3.4连续培养系统在研究正常菌群与病原菌间相互作用中的应用

3.5连续培养系统在菌群的生理生化特性及代谢产物方面的应用

3.6连续培养系统的在研制微生态制剂方面的应用

4 DGGE技术在抗菌药物残留微生物安全性评价中的应用及其适用条件的确定

4.1 DGGE技术适用条件的确定

4.2 DGGE在分析肠道微生物区系动态变化中的优缺点

第二部分论文正文 残留剂量恩诺沙星对连续培养系统中肠道菌群的影响

1前言

2实验材料与方法

2.1实验材料

2.2实验方法

3结果

3.1连续培养稳定性评价结果

3.2残留剂量恩诺沙星连续培养系统中肠道菌群数量和多样性的影响

4讨论

4.1连续培养系统的稳定性

4.2残留剂量恩诺沙星对连续培养系统中肠道菌群数量的影响

4.3残留剂量恩诺沙星对连续培养系统中肠道菌群多样性的影响

5全文小结

参考文献

致 谢

攻读学位期间发表文章