《JOURNAL OF FOOD QUALITY》:Occurrence of Antibiotic Residues in Human Milk From Mexican Women With Diverse Health Conditions
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人乳(human breast milk)是婴儿最优营养来源,但仍可能成为非预期暴露于药物污染物的途径。本研究旨在测定墨西哥23名哺乳期女性母乳样本中选定抗生素残留——阿莫西林(amoxicillin)、红霉素(erythromycin)、氯霉素(chlora
人乳(human breast milk)是婴儿最优营养来源,但仍可能成为非预期暴露于药物污染物的途径。本研究旨在测定墨西哥23名哺乳期女性母乳样本中选定抗生素残留——阿莫西林(amoxicillin)、红霉素(erythromycin)、氯霉素(chloramphenicol)、磺胺甲噁唑(sulfamethoxazole)和甲氧苄啶(trimethoprim)——的发生情况。样本采用经过验证的高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)方法进行分析。阿莫西林是检出频率最高的化合物,在23份样本中有14份浓度>10 ng/mL;磺胺甲噁唑和甲氧苄啶则以痕量水平(<10 ng/mL)被检出。氯霉素和红霉素各在单一样本中被检出。尽管测定浓度低于治疗阈值,但多种抗生素的检出引发了对累积暴露、潜在婴儿肠道菌群(gut microbiota)破坏及抗菌药物耐药性(antimicrobial resistance)的担忧。这些发现强调了对母乳中抗生素残留进行生物监测(biomonitoring)项目、加强监管和进一步毒理学评估的必要性,以确保婴儿安全。
母乳被广泛认可为新生儿的理想食物,这源于其独特的成分组成以及对婴儿短期和长期健康的显著益处。作为一种生物活性流体,母乳富含蛋白质、脂肪和碳水化合物等必需营养素,这些都是婴儿正常生长发育所必需的。这些营养素以最优比例存在且生物利用度高,确保了高效吸收。除宏量营养素外,母乳还提供广泛的微量营养素,包括维生素、矿物质和微量元素,对神经系统、免疫系统发育以及生命最初数月的重要代谢过程至关重要。母乳对婴儿肠道菌群(gut microbiota)的建立和发育也至关重要,该菌群由多种有益于消化健康和免疫系统的微生物组成,母乳提供必要的益生元(prebiotics)以滋养和促进这些有益细菌的生长。
哺乳期母亲可能面临多种挑战,包括病理生理状况、心理健康障碍、工作相关约束、感知乳汁分泌不足、担忧婴儿饥饿感持续存在以及社会或家庭压力,这些因素都可能需要药物治疗。在哺乳期处方药物中,抗生素使用最为频繁。尽管除喹诺酮类、氯霉素和氨基糖苷类在产后早期外,抗生素通常被认为与母乳喂养相容,但发育中的婴儿肠道菌群可能对抗生素暴露特别敏感。妊娠、分娩和哺乳期抗生素治疗被认为是全球抗菌药物耐药性(antimicrobial resistance)出现的影响因素之一。哺乳期间抗生素处方的最常见指征之一是乳腺炎(mastitis),定义为乳腺一个或多个小叶的炎症,伴或不伴感染,通常发生在产后最初数月,特别是产褥期第2至3周。
评估哺乳期用药风险收益时,临床医生必须考虑多种因素,包括母亲的治疗需求、对乳汁分泌的潜在影响、药物分泌入乳汁的程度、哺乳婴儿经口吸收的程度以及不良效应的可能性。药物向乳汁的转运受物理化学性质影响,如高脂溶性、低分子量、高母体血浆浓度、有限蛋白结合率以及电离特性,特别是弱碱性药物。在墨西哥,目前尚无规范乳汁中药品参数以接受后续婴儿消费的法规,仅通过问卷了解供体女性是否服用母乳喂养禁忌药物,但无法确定实际消费情况。
该研究由瓜达拉哈拉 Civil Hospital Fray Antonio Alcalde 人乳库(Human Milk Bank)采集的23名母亲自愿捐赠的母乳开展,这些母亲包括健康女性以及患有子痫前期(preeclampsia)、高甘油三酯血症(hypertriglyceridemia)、糖尿病、梅毒和吸烟的女性,她们均出现乳汁过度分泌。研究遵循《赫尔辛基宣言》及墨西哥相关健康法规,经医院伦理委员会批准。母乳采用无菌手动吸乳器采集,经感官特性和污染检查确认样本适宜性后,运送至药代动力学实验室进行分析。所选分析抗生素包括氯霉素、红霉素、磺胺甲噁唑、阿莫西林和甲氧苄啶,依据其实验室可及性以及墨西哥社会保障研究所基本药物目录收录情况确定。
样本经乙腈提取、离心后采用高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)进行分析,使用1200系列高分辨液相色谱仪耦合三重四极杆质谱仪,配备电喷雾离子源(Electrospray interface)。流动相为0.1%甲酸水溶液和95%乙腈溶液,采用直接进样方式,进样体积20 μL。数据采集和定量分析采用 Agilent Mass Hunter Workstation 软件完成。
分析方法按照美国食品药品监督管理局(FDA)生物分析方法验证指南进行验证,涵盖专属性、选择性、线性、精密度、准确度、定量限、回收率、基质效应、样本稀释以及多种条件稳定性(包括短期、长期和冻融储存)的评估。空白样本经处理后分析,以确认在分析物和内标(ISTD)保留时间窗口内无基质干扰。各分析物保留时间定义为 ±5% 范围内,任何潜在干扰峰的峰面积不得超过定量下限(LLOQ)对应峰面积的5%。
研究结果显示,磺胺甲噁唑和甲氧苄啶在所有分析样本中均以低于10 ng/mL的浓度被检出。氯霉素和红霉素各在单一样本中被检出,占总样本的5%。阿莫西林是检出频率最高(60%样本)且浓度最高的抗生素。基于西班牙儿科协会药物委员会提出的最大推荐剂量150 mg/kg/天计算,本研究检出的最高浓度(970.3613 ng/mL,对应阿莫西林)远低于 Paricio 等建立的婴儿最大总剂量(10%),仅为其0.03%。因此,基于该采样,人乳研究实验室分析的人乳在抗生素含量方面可被认为是安全的。
绝对频率计算确定了各抗生素在样本中检出的具体时间点。阿莫西林在23份样本中有14份以>10 ng/mL浓度存在,氯霉素和红霉素各在一份样本中被检出。阿莫西林的高检出频率可能不仅归因于其在墨西哥的广泛处方,也与近期研究报告的人乳中β-内酰胺类抗生素残留存在相一致——即使没有直接母体用药。先前研究在不同人群中报道了此类抗生素在人乳中的存在,浓度偶尔超过100 ng/mL。本研究发现虽较低,但与日益增多的证据一致,即母体抗生素使用和环境暴露可导致乳汁中出现痕量残留。重要的是,即使低浓度也可能在新生儿肠道菌群中选择抗菌药物耐药性,特别是与围产期抗生素暴露相结合时。这一担忧尤为突出,因为早期微生物组在免疫系统成熟和代谢编程中起关键作用。
累积暴露问题不容忽视。越来越多的证据将生命早期抗生素暴露与哮喘、糖尿病和肥胖等疾病的较高患病率联系起来,以及儿童期过敏——进一步强调监测累积抗生素暴露的重要性。就红霉素而言,其使用与婴儿肥厚性幽门狭窄(infantile hypertrophic pyloric stenosis, IHPS)的发生相关。虽然 IHPS 患病率仍然较低,但 Meta 分析提示生命早期暴露后风险可能增加,强调需要谨慎的风险-效益评估。
尽管磺胺甲噁唑和甲氧苄啶以极低浓度(<10 ng/mL)被检出,但其在耐药菌株选择中的意义不应被低估。土耳其牛奶样本研究报告磺胺类药物仅在2.2%的病例中检出,但警告联合暴露可能促进菌群失调和耐药性选择。生命早期的短暂抗生素暴露,无论是直接治疗还是通过母乳,已被证明可短暂改变肠道微生物组的分类和功能组成。Lebeaux 等报告抗生素暴露改变了1岁婴儿中拟杆菌属(Bacteroides)种类和耐药基因的相对丰度,可能有利于致病性分类群(如大肠杆菌 Escherichia coli)和耐药性状(如 CfxA6)。然而,这种菌群失调效应可能随时间消退,表明婴儿微生物组具有一定程度的恢复力。此外,一项涉及超过2100万儿童的近期 Meta 分析报告,产前抗生素(如磺胺甲噁唑)暴露与肥胖、哮喘、特应性皮炎、脑瘫甚至儿童期癌症风险增加相关。这些发现强调评估不仅是孤立暴露,还包括累积抗生素负担的重要性,即使母乳中仅为痕量水平。
环境暴露途径也不应被低估。新兴证据表明,食物、水和个护产品中的抗菌药物残留可能在母体体内生物累积并持续存在于母乳中,即使没有近期处方。Zhang 等在未记录抗生素使用史的母体母乳样本中检出磺胺类和大环内酯类药物,提示非处方或环境暴露途径可能起作用。本研究队列中抗生素的存在不能完全归因于母体处方,因为若干参与者未报告近期抗生素使用。环境途径(包括污染食物或水)也可能促成暴露,与先前将环境抗生素污染与人类生物监测结果联系起来的研究一致。这凸显了控制暴露途径的复杂性以及整合人类、动物和环境健康视角的必要性。
氯霉素的检出尽管仅见于单一样本,但尤为令人担忧。该抗生素在许多国家被禁止用于食品生产动物,因其特质性毒性包括再生障碍性贫血风险。其在人乳中的存在,即使为痕量水平,也凸显了环境或膳食暴露途径的重要性,这些途径目前表征不足。氯霉素的存在,即使痕量,也必须被视为不可接受,因其已确立的毒性及剂量非依赖性作用机制(特别是再生障碍性贫血风险)。据 LactMed 记载,母体给药后乳汁中1-6 mg/L浓度已与婴儿不良效应相关,包括嗜睡、呕吐、拒乳和胃肠道不适。此类效应凸显了哺乳期完全避免使用该抗生素的必要性,尤其对新生儿和早产儿。
从监管角度看,目前国际上尚无母乳中抗生素残留的标准化参考值,这增加了健康风险评估的复杂性。建立类似食品动物源性产品中最大残留限量(maximum residue limits, MRLs)的指导值,将为风险评估和全球可比性提供有价值的框架。
研究结果揭示了人乳中包括抗生素在内的药物污染物的存在。尽管磺胺甲噁唑和甲氧苄啶浓度较低(<10 ng/mL),阿莫西林、红霉素和氯霉素的检出仍需仔细考虑其对婴儿的潜在健康影响。一个关键考量是"混合效应"(cocktail effect),即多种抗生素残留共存时即使为痕量水平也可能发生累加或协同毒性。每种化合物可能单独低于其安全阈值,但联合暴露可能影响肠道屏障成熟、免疫耐受和肠神经系统发育。
研究最后指出,各种抗生素在人乳中的检出,特别是氯霉素和红霉素,即使为低剂量,也凸显了主动监测、有效监管和持续教育的紧迫需求。保护母乳喂养的益处需要预防婴儿非必要暴露于药物污染物。鉴于生命早期微生物定植对长期健康编程的关键作用,进一步研究对于阐明围产期抗生素使用、母乳成分与婴儿微生物组之间的相互作用至关重要。未来研究应量化累积暴露(如每公斤体重估计日摄入量)、检查长期健康结局,并采用先进分析技术以实现更广泛的化合物检测。此外,微生物组和耐药组(resistome)的综合分析可为低剂量抗生素暴露如何塑造婴儿微生物生态提供机制性见解。