马杜霉素的危害

背景及概述^【1】

马杜霉素（Maduramicin  ammonium，MD)又名马度米星、马度米星铵，是由美国氰胺（Cyanamid）公司在1983年由Liu和Labeda在放线菌微生物Actinomadura  yumaensis的发酵产物中分离而得到的聚醚类离子载体抗生素（Polyether  ionophore  antibiotics，PIA）的一种，是专供于防治畜禽等易患球虫病动物的药物。因马杜霉素具有抗球虫谱广、活性高、用药量小、抗球虫作用强和球虫不易产生耐药性等优点，而广泛用于鸡鸭鹅等禽类和猪牛马羊兔犬等易感染球虫病的家养畜禽动物，其中肉鸡和火鸡球虫为最。MD在1987年通过了美国食品和药物管理局（Food  and  Drug  Administration，FDA）的注册，随后在世界各个地区和国家被批准用于肉鸡和火鸡。在 20 世纪 90 年代中期，进入我国兽药市场，并开始着手研究和生产 MD，被广泛应用于家禽等畜牧动物防治球虫病。据相关部门统计有 96.3%的养鸡场把MD作为饲料添加剂用来预防球虫，由于 MD 是聚醚离子载体抗生素中毒性的一种，他的安全适用范围很窄，容易导致肉仔鸡马杜霉素中毒，不但给经济造成严重的损失，也给人类的健康带来了巨大的安全隐患。

1 、马杜霉素的理化性质

 马杜霉素在市场上常销售其铵盐（Maduramicin  ammonium），它的纯品为白色或类白色结晶状粉末，有特殊臭味，熔点是 165℃~167℃，它不溶于水，但可溶于在甲醇、三氯甲烷或丙酮等大部分有机溶剂，其分子式为 C47H83NO17，相对分子质量为 934.16。马杜霉素其结构含有 α、β两种组分，从图中可看出，α体总体来说它有聚氧碳骨架（polyoxygenated carbonbackbone）和一个 2,6-双脱氧糖（2,6-didcoxysugar）组成，这种结构决定了它的活性强度高，占马杜霉素的 91%~97%。而β体与α体相比，只是在单糖苷基团上少了一个甲基，其活性大大地不如α体。它的外围有亲脂性甲基基团包围，而内部则有含醚氧原子组成的一个假环状结构，这样的结构就决定了它不容于水而溶于大部分有机溶剂。

2、马杜霉素的吸收与代谢

 马杜霉素可经消化道消化吸收，在肝脏，肾脏中代谢，最后经尿液和粪便排出。MD使用不当对鸡、牛、羊和猪等均可引起中毒症状，对马属动物基本无毒。MD 在动物体内消化吸收率高并且迅速，Ginger 等对大鼠口服给药 LD50为35mg/kg，皮下注射LD50为 71mg/kg，并且给药3h后尿液和粪便中检出MD。以 0.25、0.375、0.625mg/kg  b.w.剂量MD连续30 天对新西兰大白兔给药，乳糖脱氢酶、天冬氨酸转氨酶和肌酸激酶值显著升高，混有MD 的饲料消耗率分别为 2%、5.9%、9.7%、6.4%；增重分别为6%、31%、45%、41%；转化率分别为5%、27%、39%、41%。肉鸡单剂量口服 MD  7mg/kg，停药 1d 后，MD 在肌肉、肝脏和肾脏中总残留量分别为 5ng/g、52ng/g、110ng/g；停药8d后，MD在这些机体组织中残留分别降至3ng/g、27ng/g、25ng/g；停药14d后，MD在肝脏中的残留浓度为 13ng/g，肌肉和肾脏中的残留浓度分别降至 2ng/g 和 9ng/g，在肝脏和肾脏中的MD 残留物消除最慢。用3.75mg/kg的MD 添加饲料喂养肉鸡，在肉鸡体内的 MD 24h后就基本分解完毕和消除，随粪便排除的MD在土壤中、28℃下经过 55d或29℃下 39d就能分解完毕；因此，MD 在土壤中基本上没有残留。

3、马杜霉素的作用机理

 MD具有很强的抗球虫活性，他不同于其他的聚醚类离子载体抗生素之处就在于它是单价单糖苷离子载体抗生素，正是由于这些单价单糖苷基团的存在，使它比起他的同种抗生素药物的抗球虫活性高。他的分子内部含有一个多元有机酸和多个环醚基结构且多数为四元环或五元环，在溶液中这些环之间用氢键形成特殊的环状空间结构：分子外部由烃类组合而成，具有中性或疏水作用；分子中心由氧原子的并列而带负电荷，可以捕获阳离子。MD 分子通过这些特殊的结构对 K⁺、Na⁺、Ca⁺和 Mg⁺等阳性金属离子进行选择性的结合，并形成脂溶性的络合物；这些携带金属离子的络合物通过细胞膜进入到细胞内部，干扰细胞膜内外的K⁺、Na⁺的正常转运，而使细胞膜内外的渗透压失去平衡；从而对机体产生毒副作用；MD也会引起动物的心血管扩张，使动物中毒，也可能与动物机体外部神经功能的异常有关。

马杜霉素的危害^【1】

马杜霉素最为一种重要的预防球虫病畜禽饲料添加剂，推荐预防剂量为5mg/kg，肉鸡的治疗剂量为 7mg/kg，按照这个标准使用能起到良好的抗球虫效果，并且能增加饲料利用率，降低饲养成本；缩短饲养周期，提高经济效益。但是由于使用时添加剂量超标或重复用药，用药时间过长或添加搅拌不均，计算或称重错误等等因素存在使畜禽中毒事件时有发生。

1、急性毒性与致死作用

急性毒性是指生物（一般指人或实验动物）机体一次(或在 24h 内多次)吞食、吸入、注射或接触外来化合物（一般指有毒药物或农药）后在短期内（最长14d）所引起的生物机体出现毒性效应，包括机体一般行为和外观的改变，整个形体状态的变化以及引起的死亡效应。半数致死剂量（lethal  dose  50%，LD50，其计量单位为 mg/L是探讨外来化合物引起机体急性毒性的重要标志性参数，通过急性毒性实验得出外来化合物的LD50，再根据得到的LD50值对外来化合物的毒性进行分级，用来评估外来化合物的毒性的强弱，LD50值越大说明其毒性越大；反之LD50值越小说明其急性毒性越小。

禽类动物由于 MD 引起的超急性死亡，其组织器官一般不会出现任何的明显的中毒症状即很快死亡，或病变（或中毒症状）非常的轻微而被机体死亡后的变化所掩盖。一般 1~2d 内死亡的动物会出现典型的 MD 中毒症状：腿脚发软、腹泻，严重时两腿麻痹，心肌出现扩张、苍白及出血，机体全身普遍性的充血、昏睡直到机体死亡；机体腹腔出现大量水样腹水；肺部出现水肿充血现象；肝脏淤血肿胀从而呈现花斑状；胃肠道出现炎症等等，其中用药后1~2周死亡的动物机体中毒症状（或病变）最为明显。

在蓄积性毒性试验中，马杜霉素在仔鸡体内引起仔鸡消化消化系统障碍，从而导致仔鸡的肠胃功能损害，引起消化不良，吸收障碍等。在仔鸡机体内部马杜霉素容易使仔鸡的内部组织器官的发育水平低下，甚至受到阻碍停止等，从而使仔鸡的生长受到抑制、机体增重停滞，有时甚至出现体重下降等等。马杜霉素还会导致肉鸡或仔鸡的机体发生脱水现象，出现严重痢疾等疾病，并会使仔鸡机体在短时间内的体重急剧下降。

马杜霉素常用的检测方法^【1】

1、微生物学检测法

微生物检测方法是测定抗生素残留的经典方法；同时也是我国药典引证的方法。其检测的原理是：抗生素抑制对抗生素敏感的实验菌的生长，在适当条件下所产生的抗生素浓度与抑菌圈的大小成正相关的关系而设计的。这种检测方法原理和操作简单并且费用低，适用于批量的样品筛选，但是容易受到其它抗生素的干扰，常缺乏精确度和专一性；检测所花费的时间也比较长。李娜等采用微生物检测法检测鸡的组织中MD 的残留：采用枯草芽孢杆菌和短小芽孢杆菌时，它们对MD的敏感性最强，其最低检测限为 1.5μg/ml；并且其变异程度小，重复性好；MD 的添加回收率为 61.8%~85.6%，变异系数为 3.1%~14.8%。

2、紫外分光光度法

紫外分光光度法检测动物性食品等样品时具有简便快捷，并且检测一次的成本比较低廉等优点；但其检测的精确度较差，另外检测时样品的处理也比较耗费时间等。此方法适用于动物源食物的样品含有待测物质浓度较高时的测定。徐恩民等将鸡肉等动物食品样品用甲醇稀释后，再用香草醛衍生后放在紫外分光光度计上测定待测动物食品样品中的马杜霉素含量，用这个结果与液相色谱法测定的结果相比较，得出这两种方法检测的样品结果之间并无明显差异，检测结果：浓度在20μg/ml~45μg/m范围内线性良好，并且马杜霉素的添加回收率达到99.66%。

3、色谱法

动物性食品中检测马杜霉素残留的检测方法多用色谱法，包括高效液相色谱法和薄层色谱法。

3.1高效液相色谱法（high-performance liquid chromatography，HPLC）

HPLC 是目前最主要的色谱分析方法，该方法具有灵敏度高、特异性好，可定性、定量检测的优点，国际国内有很多研究报道。吴荔琴等用高效液相色谱荧光检测法检测鸡组织中马杜霉素的残留，采用 Supe Lco C18色谱柱分离，激发波长为 260nm，发射波长为 510nm。结果显示，在 0.15-7.2mg/ml 浓度范围内，绘制的曲线线性关系良好；肌肉组织的添加回收率均大于 70%，此方法的定量检测限为 0.03mg/kg。Jong J D等采用反相液相色谱测定饲料中马杜霉素的含量，用紫外分光光度仪在 520nm 处检测：得到的马杜霉素添加回收率在 90%以上，检测限是 2mg/kg，食料(1mg/kg~5mg/kg)和预混剂(500mg/kg)的相对标准偏差在 2.7~7.7%间。项新华等建立了以丙酮为提取液，再用免疫亲和层析柱纯化，乙腈:硫酸氢四丁胺缓冲液=60:40 为流动相，以 ODS-C18作为反向色谱柱分离，在 220nm~520nm 波长范围内检测兔可食用组织中马杜霉素残留的样本添加 0.5μg/g 水平时，回收率为 70.59%~37%，平均回收率 82.0%，变异系数为3.23%~14.03%，平均为 8.49%。

3.2薄层色谱法（thin layer chromatography，TLC）

薄层色谱法（TLC）检测待测样品不要昂贵仪器，且这种方法有特异、操作过程简单、便利等优点，常常用来作定性和半定量分析。陈运勤等用薄层色谱法测定鸡的肌肉组织中马杜霉素残留，该方法的检测限在 0.8g 以下，检测曲线的线性范围为 1~8g，其绝对相关系数在 0.97 以上。

4、免疫学检测

酶联免疫吸附法（Enzyme-Linked  Immunosorbent  Assay，ELISA）是近几年发展最快的免疫学检测方法，它是利用抗原与抗体在体外的特异性反应建立起来的检测技术，由于其特异性高、敏感性强、快速方便、无需昂贵仪器设备且对样品纯度要求不高等优点，特别适用于含有待测样品的大批次和大批量的快速准确检测，ELISA 检测方法在各个关口的检测检疫方面都是具有极高的实用价值和应用前景。 Shen  J.等采用混合酸酐法在三丁胺存在条件下的马杜霉素的羧基端与氯甲酸异丁脂反应生成活泼的中间体混合酸酐；然后这个混合酸酐再与载体蛋白上的伯胺基反应，形成氨酰交联键，从而做成人工抗原；又用活泼酯法在有二环乙基碳二亚胺存在下，与 N-羟基琥珀酰亚胺反应，生成活泼酯衍生物，这种衍生物再与载体蛋白上的氨基反应，形成氨酰键连接的人工抗原；将其中一种作为免疫原，免疫家兔让其产生抗体，用 ELISA 方法做鸡各组织样本的添加回收率为：77.7%~104.3%，变异系数为：3.8%~18.0%，检测限为：3.0~8.0μg/kg。Wong  R  B.等，采用混合酸酐法和活化酯法合成了马杜拉霉素人工抗原，并将此抗原免疫了新西兰白兔，获得抗马杜拉霉素的抗体，并制备出其多克隆抗体。在焙烤食品中添加 4~7ppm 的马杜霉素，用 ELISA 方法测定其添加回收率为 98.1%。并且与 HPLC-F 方法测得的结果无明显差异。

主要参考文献

[1]张小辉. 马杜霉素免疫学快速检测方法的研究[D].河南科技大学,2012.