体内代谢对猪粪和土壤中土霉素降解行为的影响

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本文以养猪生产中常用的四环素类兽药土霉素为研究对象,通过比较不同研究方法下土霉素在猪粪和土壤中降解行为的差异,阐明体内代谢对土霉素降解行为的影响。本文可为测定兽药的环境行为提供更为准确地方法,从而更为准确地评价兽药的生态毒理学效应。  土霉素在猪粪中的降解试验在2L烧杯中进行,恒温23.2℃,含水率78.07%。正式试验时间为37天,定期检测猪粪中土霉素及其主要代谢产物4-epi-OTC和α-Apo-OTC的浓度、猪粪pH、电导率、有机质、总氮、细菌多样性等指标。试验依据兽药的加入方式分为2种处理,分别为经体内代谢后的含土霉素猪粪组(经体内代谢组)和空白猪粪+同浓度的土霉素原形组(直接加入组)。  土霉素在土壤中的降解试验在3L花盆中进行,恒温23.2℃、含水率42.22%。正式试验时间为100天。定期检测土壤中土霉素及其主要代谢产物4-epi-OTC和α-Apo-OTC的浓度、土壤理化及生物学指标。试验组依据兽药的加入方式分为3种处理,分别为经体内代谢后的含土霉素猪粪+土壤组、空白猪粪+土霉素+土壤组和空白土壤+土霉素原形组,每种处理设3个浓度水平,其中土霉素初始浓度水平分别为149.05mg/kg、101.54mg/kg和37.63mg/kg干重土壤。  本文所得结果如下:  1、当猪粪中土霉素浓度为3746.39mg/kg、1829.94mg/kg和520.87mg/kg时,采用经体内代谢法所得猪粪中土霉素降解半衰期分别为7.80天、9.40天和6.63天,显著低于直接加入法所得降解半衰期10.07天、13.78天和8.16天;经体内代谢组猪粪中4-epi-OTC的浓度显著低于直接加入组,有机质显著高于直接加入组;土霉素浓度为3746.39mg/kg的经体内代谢组猪粪总氮显著低于直接加入组,细菌多样性指数H’显著高于直接加入组。  2、初始浓度为3787.87mg/kg的土霉素在有机质含量为718.63g/kg、705.32g/kg和686.63g/kg猪粪中的降解半衰期分别为7.77、8.13d和7.84d,三组间差异不显著;三组间4-epi-OTC以及α-Apo-OTC的浓度、pH、电导率、细菌多样性指数H’和细菌总数的变化差异也均不显著。但有机质含量为718.63g/kg的试验组猪粪细菌和蜡样芽孢杆菌拷贝数均显著高于其余两组。  3、土霉素初始浓度为3762.64mg/kg、灭菌处理的经体内代谢组猪粪中土霉素降解半衰期为20.56d,显著低于同浓度的直接加入组,同初始浓度不灭菌处理的经体内代谢组土霉素降解半衰期9.04d也显著低于直接加入组的9.56d;但各试验组间4-epi-OTC浓度、α-Apo-OTC浓度、pH、电导率、有机质和总氮等指标差异不显著。  4、本试验条件下,在土壤中加入经体内代谢后的含药猪粪时土霉素的降解速率最快,加入土霉素原形+空白猪粪次之,直接加入土霉素原形最慢,而且各试验组间4-epi-OIC浓度也有显著差异。直接加入土霉素原形组土壤电导率、过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶、微生物量碳与微生物量氮都显著低于采用其它两种方法的试验组,但采用其它两种方法的试验组间土壤理化及生物学指标差异不显著。  综上所述,在研究土霉素在环境基质中的降解行为时,不同研究方法所得结果不同。经体内代谢后含土霉素猪粪中存在土霉素的代谢产物是导致该结果的重要原因。采用经体内代谢法能更好的反映生产实际,获得更准确的研究成果。
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