□ 何義亮 趙肖榮
水中的抗生素,無藥可用的未來?
□ 何義亮 趙肖榮
自然水體中檢出抗生素、抗性基因,遠(yuǎn)非某條河流的特殊現(xiàn)象,而是一個(gè)普遍現(xiàn)象。自然水體中的抗生素,大致有幾個(gè)排放源頭: 一是規(guī)?;B(yǎng)殖場, 二是醫(yī)院,三是抗生素生產(chǎn)廠,四是居民生活污水。
對(duì)抗生素的適度適量、合理規(guī)范使用,是為了造福人類。水體中的抗生素殘留、抗性基因,主要來源于人類對(duì)抗生素的濫用。
抗生素濫用是一個(gè)非常復(fù)雜的問題,很難巨細(xì)無遺地羅列抗生素濫用的所有細(xì)節(jié)。一般我們將超時(shí)、超量、不對(duì)癥使用或未嚴(yán)格規(guī)范使用抗生素的行為都視為濫用。
我國既是抗生素的生產(chǎn)大國,也是抗生素的消費(fèi)大國。有專家2015年調(diào)查推算,我國年產(chǎn)抗生素原料大約為21萬噸,18萬噸為自用,其中48%用于治療人類疾病,52%用于畜牧養(yǎng)殖業(yè)。我國抗生素人均年使用量為138克,是美國的10倍。畜牧養(yǎng)殖業(yè)年消耗抗生素9.7 萬噸,是美國的9至10倍,是歐盟的25倍。這些抗生素中的絕大部分最后都直接或間接排放到水環(huán)境中。
抗生素是飲用水中的新興污染物,環(huán)境科學(xué)家對(duì)這類新興污染物的關(guān)注,才十來年的時(shí)間。在世界范圍內(nèi),相關(guān)的排放標(biāo)準(zhǔn)、法律法規(guī)約束不完備。在我國,由于給水處理廠的傳統(tǒng)工藝并不能完全去除這些痕量(殘留濃度通常為十億分之一甚至萬億分之一)的新型污染物,更先進(jìn)的技術(shù)還未普及。水源中抗生素殘留穿透自來水工藝,進(jìn)入自來水的風(fēng)險(xiǎn)是存在的。
由于水中抗生素的殘留濃度很低,通常用“納克”(1納克=0.000001毫克)這樣的痕量來描述,對(duì)此,曾有人計(jì)算喝上數(shù)噸自來水?dāng)z入抗生素的量可能還抵不上吃一顆抗生素藥片。以這樣一個(gè)簡單的數(shù)學(xué)對(duì)應(yīng)關(guān)系來理解水中抗生素的風(fēng)險(xiǎn),是受了“劑量致毒”這一傳統(tǒng)觀念的誤導(dǎo)。環(huán)境中的新興污染物,包括抗生素殘留、抗性基因、擬激素類物質(zhì),潛在風(fēng)險(xiǎn)與致害機(jī)制是完全不同的。
水體中抗生素殘留、抗性基因的潛在風(fēng)險(xiǎn)大致可以歸納為以下兩點(diǎn)。 一是進(jìn)入糧食、牲畜、水產(chǎn)、牛奶、蔬菜甚至飲用水中,通過食物鏈富集在人體內(nèi),提高人體內(nèi)細(xì)菌的耐藥性,并導(dǎo)致人體內(nèi)菌群失調(diào)。 二是抗性基因的傳播機(jī)制尚不明確,但提高環(huán)境中細(xì)菌耐藥性是無疑的。檢出抗生素多的地方未必抗性基因多,相反,抗性基因數(shù)量多的地方未必抗生素濃度高,這說明抗性基因在環(huán)境中的演變是復(fù)雜的。但是抗生素——抗性基因——耐藥性細(xì)菌,這個(gè)鏈條關(guān)系在環(huán)境中的傳遞是明確的。
自青霉素于1928年發(fā)現(xiàn)后,抗生素拯救了數(shù)以億計(jì)的生命。幾乎與利用抗生素同時(shí)期,科學(xué)家就意識(shí)到抗生素導(dǎo)致的細(xì)菌耐藥性問題。釋放到環(huán)境中的抗生素殘留需要時(shí)間來代謝和分解,抗生素大規(guī)模和無節(jié)制濫用對(duì)自然演化施加了額外的壓力,提高了環(huán)境中的細(xì)菌耐藥性,也人為壓縮了抗生素藥物的使用周期。一般來說,研發(fā)一款新型抗生素需要十年,而細(xì)菌耐藥的演化時(shí)間卻只需兩年。
對(duì)細(xì)菌耐藥性問題的最大擔(dān)憂是導(dǎo)致人體致病的“超級(jí)細(xì)菌”一旦爆發(fā),而現(xiàn)有的抗生素卻無法治愈??股乇蝗祟惱靡詠?,我們就一直在和耐藥細(xì)菌之間進(jìn)行時(shí)間的競賽。人類研發(fā)抗生素需要時(shí)間,如果我們的速度趕不上耐藥細(xì)菌的演化,未來,我們將會(huì)無藥可用。