《畜禽糞便中天然類固醇雌激素降解轉化的C-14示蹤研究》是依託南京大學，由王聯紅擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：畜禽糞便中天然類固醇雌激素降解轉化的C-14示蹤研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王聯紅
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
現代集約化畜禽養殖產生大量的糞便廢棄物，是環境中類固醇雌激素污染的主要來源之一。糞便中的獸用抗生素殘留會影響雌激素的生物轉化、降解和殘留。由於畜禽糞便體系的複雜性，糞便中雌激素的降解和轉化過程尚不清楚。本課題擬套用C-14放射性同位素示蹤技術，研究(1)兩種動物（雞和豬）糞便中雌激素（雌二醇和雌酮）的生成和降解機制，（2）雌激素共軛物的降解以及水解生成雌激素的行為，(3)三種不同持久性的典型獸用抗生素（大環內酯類、磺胺類和四環素類）對糞便中雌激素及其共軛物殘留的影響。研究結果對我國雌激素污染源控制及畜禽糞便廢棄物的資源化安全利用有著重要的理論價值和現實意義。
結題摘要
現代集約化畜禽養殖產生大量的糞便廢棄物，是環境中類固醇雌激素污染的主要來源之一。糞便中的獸用抗生素殘留會影響雌激素的生物轉化、降解和殘留。由於畜禽糞便體系的複雜性，特別是雌激素共軛物的存在以及水解生成自由態，有關糞便中雌激素的降解和轉化過程一直不清楚，因而難以保障有效去除糞便中雌激素污染。本項目針對這一難題，採用C-14放射性同位素示蹤技術，研究了糞便（豬糞）中雌激素17β-雌二醇（17β-E2）和雌酮（E1）及E1的硫酸酯共軛物（E1-3S）的礦化、降解、轉化、殘留等過程，以及7大類17種抗生素對這些過程的影響；針對水環境中雌激素污染現狀，研究了雌激素及共軛物在水體中的降解，以及抗生素的影響。主要結果歸納如下：（1）以C-14標記乙酸鈉為前體，製備得到標記的雌激素及共軛物：[3-14C]-17β-E2、[3-14C]-E1、[3-14C]-E1-3S、[3-14C]-17β-E2-17S和[3-14C]-17β-E2-3,17diS。（2）[3-14C]-17β-E2在豬糞中培養16天后，6.5%未降解，礦化達28%，轉化產物E1有10.6%，部分殘留物結合在腐殖酸和富里酸上。不同濃度不同抗生素對[3-14C]-17β-E2的礦化和降解的抑制程度不同：大環內酯類（羅紅黴素、紅黴素）和氨基糖苷類（硫酸鏈黴素）顯著抑制；β-內醯胺類、氯黴素類和喹諾酮類沒有顯著影響；不同的磺胺類和四環素類對礦化影響不一致。所研究的抗生素中，以羅紅黴素和紅黴素的抑制作用最強，100 ppm羅紅黴素和紅黴素處理組中，17β-E2分別有26%和18%殘留。（3）[3-14C]-E1在糞便中轉化為一極性較大的代謝產物；[3-14C]-E1-3S則先被水解成[3-14C]-E1。紅黴素、磺胺甲惡唑、鹽酸土黴素、硫酸鏈黴素在10 ppm時，均對[3-14C]-E1的降解產生抑制。（4）在玄武湖水中，E1降解半衰期6.5 天，E1-3S在21天內沒有明顯降解。鹽酸土黴素抑制E1降解。差向異構體17α-E2與17β-E2在好氧水環境中降解均產生E1。研究結果表明：雌激素的共軛物比自由態在環境中持久。抗生素，特別是羅紅黴素、紅黴素、硫酸鏈黴素使用將會增加17β-E2在糞尿中的持久性，從而增加其生態風險。研究結果對我國雌激素污染源控制及畜禽糞便廢棄物的資源化安全利用有著重要的理論價值和現實意義。
