Çevrede veteriner antibakteriyel ilaçlarının (tetrasiklin ve sulfonamidler) araştırılması

Abstract

Antibakteriyel ilaç uygulanan hayvanların çıkartım ürünlerinin tarım arazilerinde kullanılması sonucu önemli sorunlara neden olabilen ilaç kirliliği meydana gelebilir. Bu araştırmada, tarım arazilerinde antibakteriyel ilaç kirliliğinin belirlenmesi; antibakteriyel ilaçların çevredeki bozunma sürecine, toprağın yapısının ve mevsimsel farkların etkisinin saptanması ile ilaç kirliliğinin oluşturabileceği çevresel etkilerin irdelenmesi amaçlanmıştır. Toprak örnekleri, 10 tanesi kanatlı, 7 tanesi sığır ve 4 tanesi kanatlı-sığır gübresi kullanılan tarım arazilerinden yaz (8 arazi) ve sonbahar (13 arazi) olmak üzere iki dönemde toplandı. Antibakteriyel ilaç miktarını belirlemesinde katı faz ekstraksiyonu ve HPLC sistemi, toprağın karakteristik özelliklerini belirlemek için standart yöntemler kullanıldı. Yaz mevsiminde dört arazide 19-144μg/kg oksitetrasiklin ve bir arazide 33μg/kg klortetrasiklin, sonbaharda dokuz arazide 4.97-104.69μg/kg oksitetrasiklin ve bir arazide 72.83μg/kg klortetrasiklin tespit edildi, sulfonamid kirliliğine rastlanamadı. Sonbaharda, ilaç kirliliği (%77) yaz mevsimine (%63) göre daha yüksek bulundu. En yüksek antibakteriyel ilaç miktarları (144μg/kg, 104.69μg/kg) kanatlı hayvan gübresi kullanılan tarım arazilerinde tespit edildi. Sonbaharda, yaz dönemi ile kıyaslandığında organik karbon, toplam N ve P ile Na miktarı artarken katyon değiştirme kapasitesinin azaldığı saptandı. Oksitetrasiklin miktarını, katyon değiştirme kapasitesi, N, organik karbon ve Na’nın etkilediği; katyon değiştirme kapasitesinin artması oksitetrasiklin miktarının azalmasına, N, organik karbon ve Na miktarlarının yükselmesi oksitetrasiklin miktarının artmasına neden olduğu belirlendi. Sulfonamid miktarlarının silt, organik karbon, K, Mg ve Ni miktarının yükselmesine bağlı olarak azaldığı saptandı. İncelenen tarım arazilerinin yaygın bir şekilde tetrasiklinler ile (özellikle oksitetrasiklin) kirlendiği, bu kirliliğin kanatlı hayvan gübresi kullanılan tarım arazilerinde daha fazla olduğu belirlendi. Araştırma verileri ışığında, katyon değiştirme kapasitesinin tetrasiklinlerin toprağa bağlanmasında en etkin faktör olduğu, antibakteriyel ilaç kirliliğine bağlı olarak bazı arazilerde direncin gelişmesiyle çevre ve toplum sağılığının olumsuz yönde etkilenebileceği, ancak canlılar üzerinde toksik bir etki oluşmayacağı kanısına varıldı.

Antibacterial drug pollution caused important problems can occur when manure is applied to agricultural lands. The aim of this study was therefore to determine the antibacterial drug pollution and effects of soil characteristics and seasonal changes on the fate of these drugs, and to evaluate the effects of antibacterial drug pollution in the environment. The soil samples were collected from agricultural lands fertilizing poultry (n=10), cattle (n=7) and poultry-cattle manure (n=4) in summer (total n=8) and autumn (total n=13). Solid phase extraction and HPLC system were used to detect the antibacterial drug concentrations in soil samples and standard methods were used to determine the soil characteristics. In summer, oxytetracycline was detected in four lands at concentrations of 19144μg/kg and 33μg/kg chlortetracycline was detected in one land. In autumn, oxytetracycline was detected in nine lands at concentrations of 4.97-104.69μg/kg and 72.83μg/kg chlortetracycline was detected in one land. Sulfonamides could not be detected in any land. Antibacterial drug pollution prevalence in autumn was higher than in summer. The highest concentration of antibacterial drugs in each season was detected in the lands fertilizing with poultry manure. In autumn, cation exchange capacity dropped while total N and P, organic carbon and Na concentrations enhanced when compared to the summer. It was detected that oxytetracycline concentration dropped while cation exchange capacity enhanced and the increasing of N, P, organic carbon and Na concentration caused to the detection at high concentrations of oxytetracycline in soil samples. Sulfonamid concentrations were dropped by enhancing of silt, organic carbon, K, Mg and Ni concentrations. In this study, tetracycline contamination was commonly detected in agricultural lands. The most important factor is cation exchange capacity in sorption of tetracyclines to the soil. Bacterial resistance could emerge and thus public and environmental health could be negatively affected by antibacterial drug pollution. However, it could not be expected that any toxic effect occurs on organisms.