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兽药抗生素“养”出人体耐药菌

时间: 2021年04月15日 | 作者: 全季康 | 来源: 科研圈
抗生素不仅能用作兽药,还能让猪、牛、羊等牲畜长得更好,一度成为了农业养殖常用的饲料添加剂,这加速了“超级细菌”的诞生。


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图片来源:Unsplash


撰文 全季康

编辑 魏潇


近期,美国约翰·霍普金斯大学布隆伯格公共卫生学院的研究人员发现,一种具有耐受多种抗生素能力的金黄葡萄球菌(Staphylococcus aureus)正在美国北卡罗来纳州的养猪场以及附近的社区中传播。他们在猪、工作人员以及附近社区居民的身上都发现了这种“超级细菌”。这一发现于 2 月 22 日发表在美国疾控中心(CDC)主办的《新兴传染性疾病》(Emerging Infectious Diseases)杂志上[1]。


近年来,一直有研究人员在北卡罗莱纳州的多个密集型养猪场以及附近的社区中收集样本。本次研究的对象是金黄葡萄球菌众多亚型中一个被称作克隆复合体9(clonal complex 9,CC9)的菌株。在对样本进行 DNA 测序后发现,无论是猪携带的细菌还是人携带的细菌都具有非常相近的亲缘关系。由此可以确定,这类具有多重耐药性的细菌可以在人和猪之间互相传播,并通过养殖场的工作人员传播到附近社区的居民身上。论文的作者表示,他们发现这类细菌所耐受的抗生素与生猪养殖使用的抗生素基本一致[2]。虽然金黄葡萄球菌没有很强的致病性,但是一旦感染,将会造成严重的公共安全事件。论文中提到,他们采集到的细菌能够耐受部分人用抗生素,所以医护人员可能会在这类细菌面前面临无药可用的困境



畜牧业与抗生素


畜牧业广泛使用抗生素可以追溯到上个世纪 50 年代。除去众所周知的抗感染功效,人们还发现了它存在促进牲畜生长的作用[3]。这一功能的具体机制目前仍不明确,现有研究认为抗生素促进生长的原理跟两个因素有关:第一个是抗生素能够抑制有害细菌的增殖,保持健康,从而减少免疫机能上的能量损耗;第二个是抗生素能够抑制肠道菌群,从而促进动物对饲料中营养的吸收[3,4]。因此在畜牧业中,抗生素有不仅能作为兽药治疗或者预防疾病,也被用作饲料添加剂促进动物生长。


对比一些天然的促生长物质,抗生素有着相对廉价和易于获取的特点。为了经济利益,抗生素在很长一段时间里都被添加进饲料中用来预防疾病,促进牲畜生长。据欧盟的统计数据,1999 年整个欧盟对动物使用的抗生素高达 4700 吨,占抗生素总使用量的 35%(余下的 65%来自人类使用)。这其中有 786 吨被当作添加剂加入饲料中[5]。这种滥用引发了严重的问题,那就是耐药菌的出现。



“超级细菌”的诞生


随着抗生素的广泛使用,耐受抗生素的细菌频繁出现在人们的视野中。为了应对耐药菌,人们开发了一代又一代的抗生素。但新药的开发似乎并不能赶上耐药菌出现的速度。为了更好的解决这一问题,科学家们也开始研究细菌为何耐药。


耐药性相关的基因通常是自然突变的产物。具有耐受抗生素能力的细菌在自然界也一直存在的。但是在抗生素的选择下,携带这类基因的细菌有了一定的生存优势,所以变得越来越多。这就是为什么耐药菌会频繁出现在我们的视野中。细菌基因组中的耐药基因会通过分裂生殖传递给下一代。但除此之外,质粒上也会载有与耐药性相关的基因。耐药性可以随着质粒在不同细菌之间传播。这种现象被称作耐药性的水平基因转移[5]。也就是说,耐药性不仅可以在亲子代间传递,也可以在同物种不同个体,甚至是不同物种的细菌间传递。在这些机制的共同作用下,“超级细菌”诞生了。



抗生素添加剂禁令


传染病学家们曾推测,一些细菌会在家畜身上获得耐药性或者成为“超级细菌”,之后跨越物种来到人身上,并在人与人之间传播。这条传播链正在被包括前述研究在内的众多研究证实[1,4]。鉴于抗生素同时也是人用药物,耐药性的出现将对公共卫生安全构成严重威胁。因此,部分欧盟国家在上个世纪末就开始关注相关问题了[3]。2006 年,欧盟已经全面禁止了将抗生素用作饲料添加剂[6]。但相关问题在美国还没有得到足够的重视,目前该国仍未下达禁止将抗生素作为饲料添加剂的禁令[7]。


近年来,随着耐药性的问题被广泛关注,我国也开始重视相关问题。中华人民共和国农业部于 2019 年 7 月发布通告,要求所有药企从 2020 年 1 月起禁止生产与进口除中药外的所有促生长类药物饲料添加剂(包括抗生素),并要求所有饲料生产企业从 2020 年 7 月起停止生产含有促生长类药物饲料添加剂(中药类除外)的商品饲料[8]。如何在不添加抗生素的前提下保证牲畜业产能,成为了我国畜牧行业的热点话题。




参考资料:

[1] https://wwwnc.cdc.gov/eid/article/27/3/19-1775_article

[2]https://medicalxpress.com/news/2021-03-antibiotic-resistant-strains-staph-bacteria-pigs.html

[3]https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11125553/

[4]www.doi.org/10.3389/fmicb.2014.00282

[5]https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/IP_03_1058

[6]https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/IP_05_1687

[7]https://www.fda.gov/regulatory-information/search-fda-guidance-documents/fdas-strategy-antimicrobial-resistance-questions-and-answers

[8]http://www.fgs.moa.gov.cn/flfg/202002/t20200217_6337167.htm