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酸性熱帯土壌におけるスルファジアジンの散逸(英文 | 日本語AI翻訳でPubMed論文検索

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Environ Sci Pollut Res Int.2020 Jun;27(17):21243-21251. 10.1007/s11356-020-08456-2. doi: 10.1007/s11356-020-08456-2.Epub 2020-04-08.

酸性熱帯土壌におけるスルファジアジンの散逸(英文

Sulfadiazine dissipation in acidic tropical soils.

  • Marina Yasbek Reia
  • Rafael Marques Pereira Leal
  • Valdemar Luiz Tornisielo
  • Douglas Gomes Viana
  • Jussara Borges Regitano
PMID: 32270450 DOI: 10.1007/s11356-020-08456-2.

抄録

スルファジアジン(SDZ)の残留は肥培地や隣接する水資源からも検出されているが、酸性熱帯土壌での挙動はまだ十分に解明されていない。本研究では、ブラジルの4つの酸性土壌におけるC-SDZの収着・溶出・生分解をOECDガイドラインに基づいて評価した。砂質土壌(K=2.6Lkg)を除いて、酸性土壌ではSDZの収着が高く(K>8.4Lkg)、ヒステリテイック(ΔH>1)である傾向が見られた。SDZの溶出は、適用されたばかりのときは低く(適用放射能(AR)の0.11%未満)、K値では予測できなかったが、SDZを62日間熟成させると溶出が制限された。SDZの鉱化は低かった(<3%)が、初期分解が早く(未知の代謝物がすぐに生成され、4-ヒドロキシスルファジアジンの可能性が高い)、主に非抽出残渣(NER)の生成が早かった(7日までのARの78%以上)ために、その消滅は早かった(DT<2.3日、DT<6.3日)。ある種の酸性土壌では、SDZの突然の分解は、最初は化学的な分解であり、その後に酵素的な反応が続くことを示唆している。急速に形成されたNERsは、ほとんどが土壌中の腐植物質と化学的に結合していることに起因しているが(タイプII-NER)、SDZの隔離を否定することはできない(タイプI-NER)。NERは、非標的生物に悪影響を及ぼすだけでなく、土壌微生物に対する抗生物質耐性を促進する可能性のあるSDZの長期的な環境貯留源であると考えられる。

Sulfadiazine (SDZ) residues have been detected in manured soils as well as their adjacent water resources, but its behavior is still poorly understood in acidic tropical soils. This research aimed to evaluate sorption, leaching, and biodegradation of C-SDZ in four acidic soils from Brazil, using OECD guidelines. Except for the sand soil (K = 2.6 L kg), SDZ sorption tended to be higher (K > 8.4 L kg) and more hysteretic (ΔH > 1) in acidic soils. When freshly applied, SDZ leaching was low (< 0.11% of applied radioactivity (AR)) and could not always be predicted by K values; but leaching was restricted when SDZ was aged for 62 days. SDZ mineralization was low (< 3%) but its dissipation was fast (DT < 2.3 days and DT < 6.3 days) due to fast initial degradation (an unknown metabolite was immediately formed, likely 4-hydroxysulfadiazine) and mainly to fast formation of non-extractable residues (NER) (> 78% of AR up to 7 days). For certain acidic soils, the abrupt breakdown of the SDZ suggests that degradation should be initially chemical and then followed by enzymatically driven reactions. The fast formation of NERs was attributed mostly to chemical bounding to soil humic substances (Type II-NER), but SDZ sequestration cannot be ruled out (Type I-NER). NERs represent a long-term environmental reservoir of SDZ that may cause deleterious effects on non-target organisms as well as promote antibiotic resistance to soil microbes.