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研究人员检查了水产养殖中抗菌素耐药性的潜力

邦妮·韦科特

国际研究小组发现了抗菌素耐药基因在肠道细菌之间传播的不同机制

抗微生物菌
图片由Neenawat Khenyothaa提供。

水产养殖数字在全球食品安全中发挥着重要作用,但继续使用抗生素仍然是国际食品购买者关注的问题。过度使用抗生素的结果是,越来越多的抗药性微生物使感染性疾病的治疗更加困难。

抗生素在水产养殖中用于各种目的,例如帮助幼体发育或治疗孵化场中的微生物感染。它们可以对消化过程产生有益的影响,使食物中的营养成分得到更有效的利用,并可以防止肠壁的刺激。但是它们也可以在水生动物的组织中积累,从而导致肠道微生物区系的改变和耐药性的获得。

2019年2月中旬调查 亥姆霍兹Zentrum慕尼黑大学 哥本哈根 la 坎皮纳斯大学(巴西) 发表了一项关于水产养殖抗药性的研究。他们调查了一种叫做Pacú(美索不达米亚),并记录了在给鱼服用抗生素时引起耐药性的基因的增加。他们还发现了抗菌素耐药基因可以在鱼的肠道细菌之间传播的不同机制。作者认为,一般而言,抗生素耐药性的传播速度快于先前的理解。

“近几十年来,水产养殖急剧增长,伴随着使用抗生素作为预防和治疗手段,”说博士生JohanSáenz和他的合作者评估了巴西淡水鱼肠道微生物群落的反应( 美索不达米亚)到氟苯尼考抗生素中治疗34天。该研究分为三个阶段:抗生素暴露前,暴露和暴露后。在暴露阶段将食物与氟苯尼考混合10天。在每个阶段中,都对鱼类的消化道进行采样,并对微生物DNA进行提取,测序和分析。

来自Helmholtz ZentrumMünchen的比较微生物组研究与分析部门(COMI)的SebastiánSáenzMedina是该研究的主要作者。“但是,对鱼类施用抗生素的影响及其对肠道微生物组的影响尚不十分了解,因此尚不清楚抗生素抗性基因在肠道微生物组中传播的基本动力学。这就是我们要调查的“.

抗微生物菌
帕库(美索不达米亚),这是一种经常在水产养殖中生产的南美物种。图片由JohanSebastiánSáenzMedina和Helmholtz ZentrumMünchen摄。

研究小组发现,氟苯尼考改变了肠道微生物组的组成和功能结构,从而增加了鱼肠中抗生素抗性基因的相对丰度。在暴露阶段施用抗生素的过程中,在抗生素抗性基因附近也发现了更多的流动遗传元件。

“根据我们的研究,似乎口服抗生素会增加抗生素抗性基因在环境中的潜在传播。因此,应避免预防性使用抗生素,” JohanSáenz说。

Joy Watts博士是英国朴次茅斯大学环境微生物学的讲师,也是《 2017年抗菌药物耐药性评论》(2017年评论)的主要作者(由理学院的Michelle Hale博士主持)朴茨茅斯大学地球与环境学院教授和海洋生物技术与生物科学系副教授Harold J Schreier博士)。马里兰大学巴尔的摩县海洋生物技术和生物科学。

瓦特迪乔阿尔 主张 抗生素本身不会产生抗药性。相反,可以受抗生素化合物影响的细菌或其他生物可以。这是由于通过基因转移机制发生的变化或细菌中发生率高得多的随机突变而发生的。这种变化使细菌能够将抗生素泵出细胞,改变细胞壁以阻止抗生素进入,当其以特殊酶进入细胞时使抗生素失活,或修饰靶标,从而使其不再对抗生素敏感。

他说,随着人口的增加,越来越多地依靠水产养殖来生产安全,可靠和廉价的粮食供应。但是,尽管食品生产对于健康的人口至关重要,但对全球人类健康的威胁却越来越大。

施雷尔博士说,集约化养殖是耐药菌引起问题的一个地区。

“它涉及到高密度鱼类的养殖,因此任何暴发都会迅速蔓延,抗生素治疗通常以高剂量进行,从而增加了在人群中传播耐药性的风险,” explicó.

减少抗生素能否降低耐药水平?

“瓦茨博士说:“这可以通过遵循世界卫生组织的全球行动计划和疾病预防控制中心的方法来减少环境中的抗生素来实现。”“随着水产养殖业的发展,抗生素可以继续使用,但要以规范的方式进行,例如通过在挪威等国家进行的受控治疗。”

“负责任的抗生素生产,处理和使用,以及了解耐药性的扩散会导致对抗生素具有耐药性的微生物减少,”约翰·塞恩斯说。 “但是,最重要的问题与抗生素在环境,治疗过的动物和人类中的高度稳定性有关。因此,至少在环境中开发易于降解的抗生素将大大降低压力。”

去年,动物饲料公司Bentoli表示,减少抗生素的使用将是2018年水产养殖的趋势之一。这似乎正在发生,比计划提前了一年。智利公司Multiexport Foods连续第三年减少了抗生素的使用,2018年比2017年减少了30%。根据世界卫生组织的资料,挪威的鲑鱼生产商几乎已经消除了抗生素的使用已经认可挪威的努力。在最近的北美海鲜博览会上,智利主要的鲑鱼生产商承诺到2025年将目前使用的抗生素减少一半。

但是焦虑仍然存在。 3月,加拿大广播公司(CBC)进行的一项调查在加拿大超市的51种冷冻虾产品中发现了抗药细菌。九种产品(占17%)携带细菌,其中包括 大肠杆菌 金黄色葡萄球菌 最抗拒的力量。

考虑到研究表明进口养殖虾是食品安全问题,全球水产养殖联盟(GAA)表示,尽管耐药性正在逐渐增强“世界上最大的公共卫生挑战之一,”没有迹象表明进口虾是不安全的,因此将其自身列为食品安全问题会产生误导。

JohanSáenz和Schreier博士认为,水产养殖可以引领抗生素的负责任使用并减轻消费者的担忧。

“第一步是促进关于水产养殖中抗生素全球法规的讨论,设定抗生素使用限制,并建立一个制度,生产者在使用抗生素时必须记录所有程序,” dijo Johan Sáenz. “为了解决公众的关注,水产养殖可以考虑采用养鱼策略,并提供质量更高的饲料,这不仅与最大程度的增长有关。”

Schreier博士建议在食品配方中添加益生菌。

“益生菌可通过多种机制为宿主带来健康益处,” dijo. “它们在与引起疾病的病原体竞争的同时刺激宿主的免疫系统。它们与宿主的居住微生物种群或培养系统的组成部分隔离,并且是健康动物中天然微生物的一部分,因此,它们的存在对动物和食用它们的人都是安全的。

“另一个建议是只种植没有抗生素的鱼和贝类,” continuó.

“使用综合再循环技术的水产养殖系统适合在此目的,在这种系统中,鱼类的生长在完全由环境控制的封闭系统中进行。在这些陆生系统中生长的鱼类在无病的孵化场中饲养,并且不会暴露于外部因素。系统依靠臭氧或紫外线进行消毒,水交换最少。”

他补充说,其他可用于提高水产养殖健康水平的技术包括针对特定病原体的噬菌体,疫苗接种和免疫刺激。

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