抗菌藥在預防、控制、治療疾病及促進動物生長等方面促進了全球畜牧業的健康發展。但随着抗菌藥的廣泛應用、畜産品貿易的全球化,細菌耐藥菌株在國際間開始傳播,細菌耐藥性問題逐漸成為公衆的焦點。随着1986年瑞典對所有促生長抗菌藥禁令的頒布,歐盟分别于1997年、1999年對阿伏帕星、螺旋黴素、泰樂菌素、維吉尼亞黴素、杆菌肽鋅頒布了禁令,并規定從2006年1月起,嚴禁在動物飼料中添加各種抗菌藥物作為動物生長促進劑。歐盟的禁令激化了歐美之間的畜産品貿易戰,而且對中國開發歐盟畜産品市場也是嚴峻的挑戰。
近年來美國及歐盟逐步展開了動物用抗菌藥對人類健康的風險評估,而國内這方面的研究剛剛起步,因此正确理解歐盟禁用動物促生長劑的科學依據,從而制定相應的措施,是一項十分重要和緊迫的問題。
應用抗菌藥為畜牧業帶來的利益及應用前景
在全球養殖業中大量使用抗菌藥比較普遍,抗菌藥在預防、治療爆發性疾病,防止健康動物被傳染,提高動物生長速度中起着至關重要的作用。對擁有複雜病因學和替代治療不起作用的細菌病而言,控制亞臨床疾病及發現臨床疾病後介入抗菌藥治療是最實際的選擇,當疾病預防措施失敗後,從經濟和人類前途 來講,治療便成了必需。在40多年的時間内,抗菌藥用作飼料添加劑已被證明是增加料肉比,提高飼料轉 化率和降低發病率、死亡率、環境污染的有效手段。
歐盟對飼料添加劑進行評估的項目主要是針對消費者、動物和環境的安全性。歐盟禁用藥物的一個重要的原因是動物源病原菌耐藥性的産生給動物、人類健康、及環境帶來了前所未有的風險。基于預防原則,禁用并限制使用一部分藥物。例如丹麥以阿伏帕星的使用可能會增加耐萬古黴素和耐替考拉甯菌株為由,禁用阿伏帕星;芬蘭因泰樂菌素和螺旋黴素屬于大環内酯類抗菌素,而禁用這兩種抗菌素作促生長劑;丹麥在1998年基于維吉尼黴素與人用普那黴素和共殺素的化學結構相似,而禁止其使用。
1999年5月28日,歐盟采納了SCAN的觀點,應該盡可能地逐漸減少,并最終廢除那些既可以用作醫藥又可以用作獸藥的一類藥物的使用;并采取措施,用那些對腸道細菌感染不存在已知危害的非抗菌劑的物質取代抗菌類促生長劑。
耐藥性産生的機制
耐藥性是微生物對抗微生物藥物的相對抗性,微生物産生耐藥性的機制比較複雜,主要有以下方面:①産生藥物失活酶;②藥物靶位發生改變;③建立靶旁路系統;④改變代謝途徑;⑤膜通透性降低;⑥外輸泵外排等等。
耐藥基因一是由染色體編碼介導,即DNA/RNA的突變,進行垂直傳播;二是由質粒、整合子、轉座子等介導,可以通過轉化、轉導、結合、易位等方式,進行水平傳播,可伴随或獨立于耐藥性克隆菌株的傳播而傳播。水平傳播可能發生在不同菌屬之間。這些質粒、整合子或轉座子常攜帶多個耐藥性标記,大質粒常傳遞多種耐藥性機制,形成多重耐藥。
不合理應用抗菌藥對動物及人類健康的影響
動物中抗菌藥的不合理應用,使我國獸用抗菌藥物受到菌株耐藥性制約的情況相當嚴重。其不合理用藥情況如下:①應用抗菌藥物無使用特征;②無細菌感染并發的病毒感染而應用抗菌藥;③預防用藥超過規定的時間;④劑量不足或劑量過大;⑤産生嚴重的毒副反應後繼續用藥;⑥不恰當的聯合用藥;⑦細菌對藥物産生耐藥性後繼續重複用藥;⑧盲目使用高級别的抗菌藥物。
吳聰明對廣東地區動物源大腸杆菌耐藥性進行調查,從雞、豬、牛、環境和飼養員身上等分離大腸杆菌1524株,測定了這些菌株對環丙沙星等21種抗菌藥物的敏感性。結果表明,動物源分離的大腸杆菌普遍存在耐藥性,其中耐藥率最高的為青黴素類、四環素類和磺胺藥,這與動物用藥的強度、頻率呈正比。并對大腸杆菌耐藥Ⅰ型整合子/基因盒的分子流行病學調查,經PCR擴增等方法測定了192株耐藥大腸杆菌的Ⅰ型整合子/基因盒,這些整合子多數位于質粒上。而且攜帶兩個整合子的現象較普遍,占整盒子檢出率的15.2%,由于整盒子潛在的基因捕獲及整合表達能力,将來可能會更廣泛流行,尤其是在藥物選擇壓力持續作用下,這種可能性更大,對細菌耐藥性的傳播可能是一種嚴重的威脅。
關于耐藥性由動物傳給人類的相關證據都是基于人畜共患傳染病的流行病學考慮的,主要是沙門氏菌和彎曲杆菌感染,可以通過食物鍊或污染的環境來傳染人,這些感染通過腸道菌而緻使人發病。FDA-CVM于2000年、2001年分别對食用雞肉引起的耐氟喹諾酮類的彎曲杆菌及動物中耐維吉尼亞黴素的屎腸球菌對人類健康的風險評估;2003年11月在柏林召開的抗菌藥耐藥性風險評估國際會議表明:有足夠的證據證明動物源敏感/耐藥的沙門氏菌和彎曲杆菌可以引起人類感染;緻病性的大腸杆菌和屎腸球菌的VanA耐藥基因,也可能來自動物。
動物性食品中殘留的抗菌藥被人體食入後,對消費者可以産生直接毒性作用,會對人體腸道菌群産生影響,如破壞腸道菌群的屏障作用,腸道菌群代謝活性、細菌數目和相對比例改變,其中危害最嚴重的是增加耐藥菌和破壞腸道菌群的定植抗力。
動物中大量應用抗菌藥對生态環境的影響
目前,全球每年至少有50%的抗菌藥是用于畜牧業。它們并不被動物完全吸收,而是有相當部分以原形或代謝物的形式随糞便和尿液排入環境中,這些抗菌藥作為環境外源性化學物對環境生物及生态産生廣泛而深遠的影響,并最終可能對人類的健康和生存造成不利的影響。
Hamscher等人對1981-2000年從350-420頭的養豬場采集的灰塵樣品中的抗生素含量用質譜進行了測定。他們在90%的樣本中檢測到了泰樂菌素、氯黴素、磺胺二甲嘧啶、幾種四環素類藥物,其濃度在0.2-12.5mg/kg之間。被污染的灰塵可能成為獸藥進入環境的一種途徑,繼而成為其暴露給人類的途徑。
藥學專家在河水和地下水中也發現了以上藥物,濃度在ppb至幾個mg/L之間。四環素類藥物由于具有水溶性較好、體内代謝後大部分以原形排出以及在環境中不易發生生物降解等特點,容易在水環境中儲存和蓄積。
抗菌藥的大量使用使水環境不僅成為耐藥基因的儲庫,也成為耐藥基因擴展和演化的媒介。環境緻病菌耐藥性的增加和擴散,必将對人類的公共健康構成威脅。