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动物应用抗菌药的风险及对策

作者:     来源:     发布时间:2013年03月07日

动物应用抗菌药的风险及对策

抗菌药在预防、控制、治疗疾病及促进动物生长等方面促进了全球畜牧业的健康发展。但随着抗菌药的广泛应用、畜产品贸易的全球化,细菌耐药菌株在国际间开始传播,细菌耐药性问题逐渐成为公众的焦点。随着1986年瑞典对所有促生长抗菌药禁令的颁布,欧盟分别于1997年、1999年对阿伏帕星、螺旋霉素、泰乐菌素、维吉尼亚霉素、杆菌肽锌颁布了禁令,并规定从20061月起,严禁在动物饲料中添加各种抗菌药物作为动物生长促进剂。欧盟的禁令激化了欧美之间的畜产品贸易战,而且对中国开发欧盟畜产品市场也是严峻的挑战。

近年来美国及欧盟逐步展开了动物用抗菌药对人类健康的风险评估,而国内这方面的研究刚刚起步,因此正确理解欧盟禁用动物促生长剂的科学依据,从而制定相应的措施,是一项十分重要和紧迫的问题。

应用抗菌药为畜牧业带来的利益及应用前景

在全球养殖业中大量使用抗菌药比较普遍,抗菌药在预防、治疗爆发性疾病,防止健康动物被传染,提高动物生长速度中起着至关重要的作用。对拥有复杂病因学和替代治疗不起作用的细菌病而言,控制亚临床疾病及发现临床疾病后介入抗菌药治疗是最实际的选择,当疾病预防措施失败后,从经济和人类前途 来讲,治疗便成了必需。在40多年的时间内,抗菌药用作饲料添加剂已被证明是增加料肉比,提高饲料转  化率和降低发病率、死亡率、环境污染的有效手段。

欧盟对饲料添加剂进行评估的项目主要是针对消费者、动物和环境的安全性。欧盟禁用药物的一个重要的原因是动物源病原菌耐药性的产生给动物、人类健康、及环境带来了前所未有的风险。基于预防原则,禁用并限制使用一部分药物。例如丹麦以阿伏帕星的使用可能会增加耐万古霉素和耐替考拉宁菌株为由,禁用阿伏帕星;芬兰因泰乐菌素和螺旋霉素属于大环内酯类抗菌素,而禁用这两种抗菌素作促生长剂;丹麦在1998年基于维吉尼霉素与人用普那霉素和共杀素的化学结构相似,而禁止其使用。

1999528,欧盟采纳了SCAN的观点,应该尽可能地逐渐减少,并最终废除那些既可以用作医药又可以用作兽药的一类药物的使用;并采取措施,用那些对肠道细菌感染不存在已知危害的非抗菌剂的物质取代抗菌类促生长剂。

耐药性产生的机制

耐药性是微生物对抗微生物药物的相对抗性,微生物产生耐药性的机制比较复杂,主要有以下方面:产生药物失活酶;药物靶位发生改变;建立靶旁路系统;改变代谢途径;膜通透性降低;外输泵外排等等。

耐药基因一是由染色体编码介导,即DNA/RNA的突变,进行垂直传播;二是由质粒、整合子、转座子等介导,可以通过转化、转导、结合、易位等方式,进行水平传播,可伴随或独立于耐药性克隆菌株的传播而传播。水平传播可能发生在不同菌属之间。这些质粒、整合子或转座子常携带多个耐药性标记,大质粒常传递多种耐药性机制,形成多重耐药。

不合理应用抗菌药对动物及人类健康的影响

动物中抗菌药的不合理应用,使我国兽用抗菌药物受到菌株耐药性制约的情况相当严重。其不合理用药情况如下:应用抗菌药物无使用特征;无细菌感染并发的病毒感染而应用抗菌药;预防用药超过规定的时间;剂量不足或剂量过大;产生严重的毒副反应后继续用药;不恰当的联合用药;细菌对药物产生耐药性后继续重复用药;盲目使用高级别的抗菌药物。

吴聪明对广东地区动物源大肠杆菌耐药性进行调查,从鸡、猪、牛、环境和饲养员身上等分离大肠杆菌1524株,测定了这些菌株对环丙沙星等21种抗菌药物的敏感性。结果表明,动物源分离的大肠杆菌普遍存在耐药性,其中耐药率最高的为青霉素类、四环素类和磺胺药,这与动物用药的强度、频率呈正比。并对大肠杆菌耐药型整合子/基因盒的分子流行病学调查,经PCR扩增等方法测定了192株耐药大肠杆菌的型整合子/基因盒,这些整合子多数位于质粒上。而且携带两个整合子的现象较普遍,占整盒子检出率的15.2%,由于整盒子潜在的基因捕获及整合表达能力,将来可能会更广泛流行,尤其是在药物选择压力持续作用下,这种可能性更大,对细菌耐药性的传播可能是一种严重的威胁。

关于耐药性由动物传给人类的相关证据都是基于人畜共患传染病的流行病学考虑的,主要是沙门氏菌和弯曲杆菌感染,可以通过食物链或污染的环境来传染人,这些感染通过肠道菌而致使人发病。FDA-CVM2000年、2001年分别对食用鸡肉引起的耐氟喹诺酮类的弯曲杆菌及动物中耐维吉尼亚霉素的屎肠球菌对人类健康的风险评估;200311月在柏林召开的抗菌药耐药性风险评估国际会议表明:有足够的证据证明动物源敏感/耐药的沙门氏菌和弯曲杆菌可以引起人类感染;致病性的大肠杆菌和屎肠球菌的VanA耐药基因,也可能来自动物。

动物性食品中残留的抗菌药被人体食入后,对消费者可以产生直接毒性作用,会对人体肠道菌群产生影响,如破坏肠道菌群的屏障作用,肠道菌群代谢活性、细菌数目和相对比例改变,其中危害最严重的是增加耐药菌和破坏肠道菌群的定植抗力。

动物中大量应用抗菌药对生态环境的影响

目前,全球每年至少有50%的抗菌药是用于畜牧业。它们并不被动物完全吸收,而是有相当部分以原形或代谢物的形式随粪便和尿液排入环境中,这些抗菌药作为环境外源性化学物对环境生物及生态产生广泛而深远的影响,并最终可能对人类的健康和生存造成不利的影响。

Hamscher等人对1981-2000年从350-420头的养猪场采集的灰尘样品中的抗生素含量用质谱进行了测定。他们在90%的样本中检测到了泰乐菌素、氯霉素、磺胺二甲嘧啶、几种四环素类药物,其浓度在0.2-12.5mg/kg之间。被污染的灰尘可能成为兽药进入环境的一种途径,继而成为其暴露给人类的途径。

药学专家在河水和地下水中也发现了以上药物,浓度在ppb至几个mg/L之间。四环素类药物由于具有水溶性较好、体内代谢后大部分以原形排出以及在环境中不易发生生物降解等特点,容易在水环境中储存和蓄积。

抗菌药的大量使用使水环境不仅成为耐药基因的储库,也成为耐药基因扩展和演化的媒介。环境致病菌耐药性的增加和扩散,必将对人类的公共健康构成威胁。