半个世纪以来，肉类生产商一直在牲畜饲料中添加抗生素，以促进其生长并预防感染。现在，科学家们发现，这些药物正在意想不到的地方出现：明尼苏达大学进行的测试表明，用牲畜粪便施肥的土壤中生长的蔬菜，如玉米、土豆和莴苣，会吸收抗生素。
忧思科学家联盟的数据显示，如今，美国使用的所有抗生素和相关药物中，近 70% 被常规添加到牛、猪和家禽的饲料中。尽管这种做法维持了不断增长的肉类需求，但也引发了公众对食品链中抗生素不断增加的健康担忧。
人们长期以来一直暴露于肉类和牛奶中的抗生素。现在，新的研究表明，他们也可能
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从蔬菜中摄入抗生素，甚至可能包括在有机农场种植的蔬菜。
2005 年，明尼苏达州的研究人员在粪肥处理过的土壤中种植了玉米、葱和卷心菜，以评估牲畜饲料中添加抗生素对环境的影响。六周后，对这些作物进行了分析，发现它们吸收了金霉素，这是一种广泛用于治疗牲畜疾病的药物。在两年后的另一项研究中，玉米、莴苣和土豆被种植在用液态猪粪处理过的土壤中。它们也积累了一种名为磺胺二甲嘧啶的抗生素，这种抗生素也常用于牲畜。
土壤中抗生素的含量增加，玉米、土豆和其他植物吸收的含量也随之增加。
明尼苏达州研究团队成员，现任威斯康星大学河瀑分校作物和土壤科学教授的霍莉·多利弗说：“大约 90% 的给动物服用的药物最终都会以尿液或粪便的形式排出。”“绝大多数粪便随后被用作美国 920 万公顷农业用地的重要投入。”
粪便被广泛用作化肥的替代品，它添加了有助于植物生长的养分。它经常用于有机农业。
科学家们发现，尽管他们的作物仅在温室中繁殖了六周——远短于正常的生长季节——但抗生素很容易被叶子吸收。多利弗说，如果种植一个完整的季节，药物很可能会进入人类食用的植物部位。
应用于土壤的抗生素中，只有不到 0.1% 被玉米、莴苣和其他植物吸收。尽管数量很少，但人们食用如此少量累积剂量的抗生素对健康的影响在很大程度上是未知的。
非营利组织食品动物关注信托基金的公共卫生项目主管史蒂夫·罗奇说：“植物中抗生素的积累只是我们动物农业行业的又一个负面后果，考虑到牲畜饲料中的添加量，这并不令人意外。”
多利弗补充说，对于像玉米这样经过高度加工的植物，药物很可能会被去除。但许多食用作物，如菠菜和莴苣，未经加工，仅经过清洗，抗生素仍然存在。
明尼苏达大学土壤科学教授兼研究负责人萨蒂什·古普塔说：“没有人特别直接吃玉米或大豆。”“但我更担心的是卷心菜和莴苣等作物，因为这些是我们直接食用和生吃的叶子。”
特别让食品科学家担心的一个发现是马铃薯块茎中抗生素的积累。块茎是一种膨大的地下茎，它从土壤中吸收和储存养分。在马铃薯、胡萝卜和萝卜等作物中，它是人类食用的部分。
古普塔说：“由于这些块茎和根类作物与土壤直接接触，它们可能更容易吸收[抗生素]。”
卫生官员担心，食用掺有用于治疗感染的药物的蔬菜和肉类会促进食品和环境中细菌的耐药菌株。
罗奇说，“对公众健康最明显的暗示”是，用抗生素治疗牲畜会导致耐药菌的产生，从而降低人类药物的有效性。过去的 исследования 表明，过度使用抗生素会降低其治愈感染的能力。随着时间的推移，某些抗生素会变得无效。
科学家们认为，抗生素也可能导致过去 20 年儿童哮喘和过敏症的爆炸性增长。底特律亨利福特医院的研究人员对 448 名儿童从出生到七岁进行了跟踪调查，报告称，出生后六个月内接受抗生素治疗的儿童患过敏症和哮喘的风险更高。
这种健康担忧导致欧盟在 2006 年禁止将抗生素用作饲料添加剂以促进牲畜生长。但忧思科学家联盟 2000 年的一份报告显示，在美国，每年有近 2500 万磅抗生素用于健康的动物，高于 1980 年代中期的 1600 万磅，用于农业目的。
牲畜生产者辩称，耐药菌株的传播源于过度使用所有药物来治疗人类和动物的传染病。他们说，去除抗生素只会导致动物疾病增加和食品安全降低。
多利弗解释说，受污染的粪便不仅会影响土壤。一旦施用到土地上，抗生素就会渗透到供水系统中，因为它会渗入含水层，或者由于径流而溢出到地表水中。
美国农业部位于马里兰州的微生物学家帕特·米尔纳说：“另一件要记住的事情是，田地不是无菌环境。老鼠、兔子和狐狸会穿行农田，而其他动物则会放牧，所有这些都可能成为耐药细菌生物的载体，并在不同的动物种群中传播。”
随着美国食品和药物管理局允许在农场动物身上更多地使用有争议的药物，食品链中抗生素的存在可能会增加。例如，今年 10 月，美国食品和药物管理局放弃了停止使用头孢喹诺酮（一种强效抗生素）的计划，此前该机构在 7 月份表示将推动反对在动物中使用该药物。
古普塔说，即使产品带有美国农业部的有机标签，它仍然可能含有微量抗生素。虽然由于担心细菌，美国有机农业对使用生粪肥有限制，但对于抗生素或激素没有此类规定。古普塔说，并非所有有机种植者都使用含有抗生素的粪肥，但许多人这样做。
根据美国农业部的标签，经过认证的作物需要对粪便进行高温堆肥，旨在杀死病原体。这可能会消除一些抗生素。但种植者无需检查药物。“我们迫切需要找到一些方法，就这些化学物质对有机食品制定指导方针，”古普塔说。
古普塔说，应该告诉所有种植者，堆肥可以提供帮助。堆肥使成堆的食物或粪便腐烂，因为微生物分解有机物，利用氧气生存、生长和繁殖。加热材料会创造有利于细菌分解抗生素和病原体的条件。
美国农业部马里兰州科学家进行的一项初步研究在牛粪堆中添加了稻草，加热了致密的材料，同时留出空间让空气渗透。较高的温度加速了有害物质的腐烂过程。
米尔纳说：“这个过程发生得非常迅速，在这项研究中大约需要 10 天。”“这并不太令人惊讶，因为抗生素不是一种热稳定的化合物。”
在另一项研究中，发现植物吸收抗生素的同一批研究人员测试了四种抗生素，以确定堆肥在减少火鸡粪便中有害化学物质方面的效果如何。多利弗说，在使用微生物活动产生的自然热量 25 天后，在这四种抗生素中，有三种在高能量条件下分解了。
堆肥使某些抗生素的浓度降低了高达 99%。多利弗说：“这些发现表明，粪便管理可以成为减少这些化合物进入环境的总体影响的重要策略。”
许多问题仍然存在。目前，正在进行的项目是在含有抗生素的粪肥中种植作物，以完成一个完整的生长季，在田地而不是温室中种植它们，并分析植物中抗生素的浓度和位置。研究人员还想确定哪些抗生素更可能被吸收，哪些植物更易于吸收，哪些堆肥方法最能有效减少粪便中的有害物质，以及哪些抗生素可能对堆肥具有耐受性。
古普塔总结说，对于已经取得的发现和尚未解答的问题，存在严重的社会影响。“我们是一个化学社会，人类是药品的主要使用者，”古普塔说。“我们需要更好地了解将化学物质应用于食物来源时会发生什么，并且必须更加警惕地监管我们用于种植食物的东西以及我们摄入体内的东西。”
本文最初发表于环境健康新闻，这是一个由非营利媒体公司环境健康科学出版的新闻来源。