从食品安全和合理用药的角度估算罗非鱼体内左旋咪唑的停药期

水产养殖中寄生虫疾病防控依赖有限且易产生耐药性的兽药，本研究首次评估左旋咪唑在热带尼罗 tilapia 中的残留衰减，通过饲料给药（每日30 mg/kg，连续7天），结合LC-MS/MS分析，发现其 withdrawal 期为97度日（约4天，水温30℃），肌肉和皮肤残留量低于安全限值（2 μg/kg），证实左旋咪唑在热带条件下可安全使用，为水产药物残留管理提供新数据。

卢卡斯·维克托·佩雷拉·德弗雷塔斯（Lucas Victor Pereira de Freitas）| 萨拉·查加斯·坎帕尼亚罗（Sarah Chagas Campanharo）| 保拉·扎宁·德索萨（Paula Zanin de Sousa）| 让·加布里埃尔·德索萨·维列加斯（Jean Gabriel de Souza Villegas）| 阿格纳尔多·费尔南多·巴尔多·达席尔瓦（Agnaldo Fernando Baldo da Silva）| 英纳西奥·马特乌斯·阿萨内（Inácio Mateus Assane）| 法比安娜·皮拉尔斯基（Fabiana Pilarski）| 安德烈·塔德乌·戈塔尔多（André Tadeu Gotardo）| 西尔瓦娜·利马·戈尔尼亚克（Silvana Lima Górniak）| 詹姆斯·雅各布·萨萨尼亚（James Jacob Sasanya）| 贾娜·基纳尔（Jana Kinar）| 布林·O·舒默（Bryn O. Shurmer）| 兰迪·W·珀维斯（Randy W. Purves）| 乔纳斯·奥古斯托·里佐·帕斯科阿尔（Jonas Augusto Rizzato Paschoal）

圣保罗大学里贝朗普雷图药学院生物分子科学系，巴西圣保罗州里贝朗普雷图市14040-903

摘要

寄生虫病的爆发仍然是水产养殖领域面临的主要挑战，而用于控制这些疾病的批准兽药却非常有限。由于具有驱虫和免疫刺激作用，左旋咪唑（Levamisole）已成为鱼类养殖中一个有前景的替代品，尽管它尚未获得使用批准。本研究首次评估了在热带条件下，通过口服给药后左旋咪唑在尼罗罗非鱼（Oreochromis sp.）体内的残留消除情况，并估算了其消除周期。初步的体外代谢实验支持使用该化合物作为残留标记物。左旋咪唑通过乙基纤维素涂层被添加到饲料中，实现了均匀的药物分布（CV = 10%），且渗出量较低（15分钟内<5%）。鱼每天接受30 mg/kg体重的药物处理，连续7天。平均水温和pH值分别为30.2°C和7.3。在处理后的不同时间点采集肌肉和皮肤样本（按自然比例）进行LC-MS/MS分析。最终剂量后120小时，检测到的残留水平低于2 μg/kg。估计其消除周期为97°C天，相当于4天。本研究为左旋咪唑的使用提供了关键见解，包括如何正确将其添加到饲料中以确保有效剂量并最小化环境污染。

引言

预计到2050年全球人口将达到97亿，这对粮食供应构成了重大挑战，需要增加关键农产品的生产（Gutiérrez等人，2020；Hamad & Tayel，2025）。作为增长最快的食品行业，水产养殖在保障粮食安全方面至关重要。2022年，水产养殖贡献了1.309亿吨产量（价值3128亿美元），其中89%的水生动物被人类消费（联合国粮食及农业组织FAO，2024）。然而，水产养殖的潜力尚未得到充分开发，特别是在非洲、亚洲和拉丁美洲的低收入地区（联合国粮食及农业组织FAO，2024）。

为应对全球挑战，《2030年议程》及其17项可持续发展目标（SDGs）推动了旨在消除贫困和饥饿、促进健康以及减少不平等等行动。预计水产养殖将有助于实现其中多项SDGs（Hambrey，2017；Troell等人，2023）。此外，水产养殖与“同一健康”（One Health）概念相关，因为它涉及动物、环境和人类健康领域。

然而，鱼类养殖面临的主要挑战之一是疾病的传播，尤其是由寄生虫引起的疾病，这些疾病不仅损害鱼类健康，还会导致巨大的经济损失（Mallik等人，2023）。目前，全球范围内批准用于水产养殖的药物仍然有限。这往往导致寄生虫因过度使用现有药物或甚至使用禁用物质而产生抗药性（Atta等人，2022；Mithuna等人，2024）。此类做法对人类、动物和环境健康构成风险，阻碍了实现SDGs的进程。因此，遵循良好实践和法规正确使用兽药对于确保安全可持续的水产养殖至关重要。

为应对集约化水产养殖系统中日益严重的寄生虫感染问题，特别是在热带和亚热带地区，人们更加关注有效的化疗剂（Buchmann，2022）。其中，左旋咪唑盐酸盐（Levamisole hydrochloride）作为一种咪唑噻唑类驱虫剂，因其双重作用而脱颖而出：具有抗寄生虫活性和免疫刺激作用（Barman等人，2013）。左旋咪唑已获准用于牛、猪、马、山羊和家禽等陆地动物，它通过激活烟碱型乙酰胆碱受体引起寄生虫肌肉收缩和随后的麻痹（Brunt等人，2017）。在鱼类中，通过口服、浸泡和注射途径给药均显示出良好的效果，可有效对抗多种寄生虫感染（Moraes等人，2023；Woo等人，2023）。除了抗寄生虫作用外，左旋咪唑还具有免疫调节作用，这在集约化养殖条件下尤为重要，因为鱼类经常面临影响免疫功能的压力。口服给药时，左旋咪唑能增强吞噬活性，刺激抗体产生，并提升非特异性细胞免疫反应，从而提高养殖物种的抵抗力（El-Gammal等人，2025；Kim等人，2025）。特别是在本研究的目标物种尼罗罗非鱼（Oreochromis sp.）中，补充左旋咪唑已被证明可以促进生长并增强对细菌感染的抵抗力，且不会对肝脏功能产生不良影响（El-Gammal等人，2025）。此外，饮食补充并未引起组织学改变，反而调节了蛋白质和脂质谱，改善了整体健康状况和免疫功能（De Azevedo等人，2021）。这些特性使左旋咪唑成为水产养殖综合寄生虫管理策略的一个有希望的候选药物。

尽管左旋咪唑在兽医学中广泛使用，但其药代动力学（PK）行为和残留消除情况在热带鱼类（如尼罗罗非鱼）中仍知之甚少。一些研究已经描述了左旋咪唑在冷水物种（如里海鲑鱼Salmo trutta caspius和白鲸Huso huso）中的PK特征（Sadati等人，2021；Tabari等人，2020）。在白鲸中，单次给药后的口服生物利用度为43–50%，消除半衰期为8.4–11.5小时（Sadati等人，2021）。在里海鲑鱼中，肌肉注射或喂食后的平均终末半衰期为2.9至4.5小时，相应的生物利用度分别为55%和69%（Tabari等人，2020）。然而，将这些发现外推到尼罗罗非鱼等热带物种在科学上是不合理的。PK差异不仅与水温有关（通常用度日数概念调整），还与基本的生理、代谢和分类学差异有关。例如，尼罗罗非鱼（慈鲷目）和大西洋鲑鱼（鲑形目）在渗透调节、肝脏代谢和消化生理方面存在显著差异（Kibenge & Strange，2021）。此外，尼罗罗非鱼在较高温度的淡水环境中养殖，而鲑鱼适应寒冷、半咸或海洋环境。这些差异会显著影响药物的吸收、分布、代谢和消除（Bianchini & Baldisserotto，2021）。

了解药物的PK行为对于预测残留物在可食用组织中的持续时间至关重要。尽管左旋咪唑具有公认的治疗潜力，但其代谢和消除情况在热带鱼类中仍不明确。残留消除研究有助于确定消除周期，即药物残留降至可食用组织安全浓度所需的时间。这受到多种因素的影响，包括给药方案、水温和鱼类生理特性（Bae等人，2024）。因此，在巴西等热带养殖条件下进行的研究尤为重要，因为较高的水温会显著影响药物代谢（Lee等人，2022）。鉴于不同鱼类之间的生理和分类学差异，这些研究还必须针对特定物种（Bae等人，2024）。

本研究首次在巴西气候条件下，通过饲料给药后，评估了未标记的左旋咪唑在尼罗罗非鱼体内的残留消除情况。选择尼罗罗非鱼是因为它在国家水产养殖中的主导地位——2023年占产量的55%（巴西地理统计局IBGE，2024），以及其全球重要性，2022年产量为530万吨（联合国粮食及农业组织FAO，2024）。初步的体外研究表明该化合物适合作为残留标记物。使用LC-MS/MS技术测定了饲料、鱼片和水中的左旋咪唑浓度。

部分内容摘录

化学品和试剂

左旋咪唑盐酸盐（纯度>99.9%，w/w）购自Sigma-Aldrich®（美国圣路易斯）。内部标准品Levamisole-d5盐酸盐（纯度>98.0%，w/w）购自Toronto Research Chemicals®（加拿大多伦多）。甲醇用于配制左旋咪唑的储备溶液（浓度为1000 μg/mL）和ISTD（浓度为100 μg/mL）。这些溶液储存在-20°C下，可稳定保存长达6个月。储备溶液用甲醇稀释后得到中间溶液。

尼罗罗非鱼中左旋咪唑的体外

在本研究中，进行了初步实验以探讨左旋咪唑在鱼肝细胞中的代谢情况。左旋咪唑最初被批准用于人类，但由于严重的不良反应（如粒细胞缺乏症）后来在一些国家被禁用（Chang等人，2010）。其代谢物之一aminorex（图2）因其类似安非他明的刺激作用和与肺动脉高压的关联而具有毒理学风险。

尽管如此

结论

这是首次报道在热带条件下尼罗罗非鱼体内左旋咪唑残留消除情况和消除周期的研究。在连续7天内每天给予30 mg/kg体重的药物处理后，消除周期估计为97°C天，相当于在30°C水温下的4天。考虑的最低残留限量（MRL）为10 μg/kg。这些发现支持了左旋咪唑在鱼类养殖中的潜在应用，并为食品安全提供了有价值的数据。

CRediT作者贡献声明

卢卡斯·维克托·佩雷拉·德弗雷塔斯（Lucas Victor Pereira de Freitas）：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，可视化，验证，调查，数据分析，概念化。萨拉·查加斯·坎帕尼亚罗（Sarah Chagas Campanharo）：撰写 – 原稿，可视化，方法学。保拉·扎宁·德索萨（Paula Zanin de Sousa）：可视化，方法学，数据分析。让·加布里埃尔·德索萨·维列加斯（Jean Gabriel de Souza Villegas）：可视化，方法学，数据分析。阿格纳尔多·费尔南多·巴尔多·达席尔瓦（Agnaldo Fernando Baldo da Silva）：可视化，方法学，数据分析。英纳西奥·马特乌斯（Inácio Mateus）：

未引用参考文献

Abass, Reponen, Anyanwu和Pelkonen, 2023

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究。

致谢

作者感谢圣保罗大学里贝朗普雷图药学院（FCFRP-USP）。我们衷心感谢圣保罗研究基金会（Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo – FAPESP）提供的财政支持（资助编号：25/09150-2、21/03294-1、21/08152-0、23/09767-4），以及高等教育人员培训协调委员会（Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES）的资助（财务代码001）。