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抗生素添加剂的负面效应及其主要替代品的研究应用前景  

2014-03-24 11:56:07|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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人类自1940年证实青霉素可以作为有效的化学治疗剂以来,抗菌素的研究、筛选、合成及应用发展迅速,抗生素在饲料中的应用创造了养殖业和饲料工业的革命,规模养殖在全面得到了迅速发展,动物的生产数量和饲料转化效率得到了大幅度的提高。但是,正如所有工业文明的成果有它的负面影响一样,饲料中抗生素的长期、大量滥用也存在着严重的负面效应:全球产生大量高抗药性的菌株甚至新的致病菌株;海洋产生赤潮,鱼虾大面积死亡;大量养殖场使用十余年就不得不废弃;动物产品中大量的抗生素残留直接影响了人类的生命健康。现在,饲料安全即食品安全的概念在世界范围内已成为共识。很多国家和地区都发出禁用抗生素的命令,食品和饲料在美国是同一概念,适用于同一部法律,丹麦政府为了保证食品安全,制定了饲料生产中禁止使用抗生素的规定;欧盟为了保障食品安全,明令从去年6月开始禁止在饲料中添加4种抗生素。世界卫生组织去年6月13日在日内瓦召开的有70多名专家参加的会议,提出了限制对牲畜作用抗菌病的新建议,特别要求对治疗肉用牲畜疾病时使用各种抗菌素必须要有处方,并且要求立即停止或排除使用抗菌素作为助长剂。为了饲料工业和畜牧业的健康发展,了为子孙后代的健康,慎用、禁用抗生素,积极开发安全、无毒、无副作用的替代品是一项紧迫、关键的任务。在人们不懈的努力下,一些有效克服抗生素添加剂弊端,具有促生长作用的替代品不断被开发出来,有代表性的抗生素替代品诸如微生物制剂(益生素)、低聚糖(化学益生素)、酶制剂、中草药、糖萜素等。现将抗生素饲料添加剂的弊端和五种主要替代品及其研究应用前景做一下简单的阐述。

一、抗生素饲料添加剂的负面效应1、长期使用抗生素导致细菌产生抗药性

虽然耐药性因子的传递频率只有10-6,但由于细菌数量大、繁殖快,在这一频率下,仍造成抗药菌株的扩散、蔓延,而且可以使一种细胞产生多种耐红性。抗生素滥用导致耐药菌株增加,而抗生素饲料添加剂长期、大量的不合理使用是其主要原因。1957年,日本最早报道了病原菌抗药性现象,发现一些引起产生疾病的宋内氏志贺氏菌具有1种以上的抗药性;到1964年,40%的流行株有4种或多种抗药性。1972年,在墨西哥有1万多人被抗氯霉素的伤寒杆菌感染,导致1400多人死亡。美国也报道过具有六重抗药性的鼠伤寒杆菌引起食物中毒事件。畜牧业中,大肠杆菌、葡萄球菌、沙门氏菌等过去并不严重或较少发生的细菌病,现已上升为家禽的主要传染病,这与长期滥用抗生素有直接关系。2、长期使用抗生素造成畜禽机体免疫力下降:大量抗生素在被摄入机体后,会随血液循环分布到淋巴结、肾、肝、脾、胸腺、肺和骨骼等各组织器官,动物机体的免疫能力就被逐渐削弱,畜禽慢性病例增多,一些可以形成终生坚强免疫的疾病频频复发。抗生素还会导致抗原质量降低,直接影响免疫过程,从而对疫苗的接种产生不良影响。3、长期使用抗生素引起畜禽内源性感染和二重感染:抗生素虽都有自己的抗菌谱,但基本都难以避免在作用于病原菌的同时会影响机体内有益菌群生长,尤其是长期、大量使用,会造成机体内菌群失调,微生态平衡破坏。潜伏在体内的有害菌趁机大量繁殖,而引起内源感染。另外,抗生素还会消灭体内第三菌,在体内一些微生物附着点上造成大量空位,为外界耐药病菌乘虚而入提供机会,从而造成外源感染。二重感染也是由于使用大量抗生素杀灭某种细菌时,破坏微生态平衡,另外一种或多种内源或外源病菌随即再次感染机体造成的。4、长期使用抗生素在畜产品和环境中造成残留:抗生素被吸收到体内后的代谢途径多种多样,以肝脏代谢为主,经胆汁,由粪便排出体外,也会通过泌乳和产蛋过程残留在乳和蛋中。一些性质稳定的抗生素被排泄到环境中,从而造成环境药物残留。大多数抗生素都难以透过机体的几个“天然屏障”,如血脑屏障、血睾屏障等;这些残存在药物,通过畜产品和环境慢慢蓄积于人体和其它植物中,最终以各种途径汇集于人体,导致人体产生大量耐药菌株,失去对某些疾病的抵抗力,或因大量蓄积而对机体产生毒富害作用。

二、多国禁止动物饲料使用抗生素:目前,畜禽产品质量安全问题已经成为世界各国关注的焦点。纵观近年来国内外所发生的畜禽产品质量安全问题,如疯牛病、口蹄疫、禽流感等事件都造成了重大影响,并引起全球关注。饲料安全问题不仅仅直接关系到畜禽产品安全性问题,还成为人类赖以生存和健康发展的整个食物链的管理与保护问题。基于此,世界一些国家都构筑了自身各具特色的畜禽产品质量安全管理体系,从法规体系、监管体系、标准体系、检验检疫体系、认证体系等方面来保证畜禽产品的质量安全。鉴于滥用抗生素潜在的弊端和危机,许多国家和地区都禁止或限制了抗生素在饲料中的添加。世界卫生组织以及联合国粮农组织也曾多次要求世界各国有关当局限制对牲畜使用抗菌药,特别要求对治疗肉用牲畜疾病使用的各种抗生素必须要有处方。1986年,瑞典全面禁止在畜禽饲料中使用抗生素,成为第一个不准使用抗生素作为饲料添加剂的国家,瑞典通过改善卫生条件达到动物防病目的的“瑞典模式”至今为各国所称道。1995年,丹麦禁止在饲料中添加阿伏霉素。1999年,欧盟委员会决定所有欧盟成员国禁止使用泰乐菌素、螺旋霉素、杆菌肽和维吉尼亚霉素4种抗生素饲料添加剂。1997年,世界卫生组织在德国柏林召开会议,倡议在动物饲料中谨慎使用抗生素。1997年3月,国际粮农组织在巴黎召开会议,确定通过“风险分析,风险处理,慎用抗生素和耐药性检测”的纲领,控制饲料中使用抗生素对人类健康的威胁,会议提议建立欧洲细菌耐药性检测体系,以发现并控制对抗生素具有耐药性的病原菌。2000年6月5日至9日,世界卫生组织在瑞士日内瓦召开咨询会,形成了“关于控制食用动物抗生素耐药性的全球导则”的草案。从2006年1月1日起,欧盟禁止黄霉素、效美素、盐霉素和莫能霉素最后4种抗生素作为促生长饲料添加剂使用。从此,欧盟全面禁止了抗生素在饲料中的使用。2011年7月,韩国政府为了提高消费者对畜禽产品的信赖,通过修改《有害饲料范围和标准》,全面禁止在动物饲料中添加抗生素。虽然韩国禁止在饲料中添加抗生素,但可在兽医师指导下给家畜进行抗生素注射。而韩国畜产业界担忧称,在目前尚无代替药物情况下全面禁止使用抗生素,家畜的患病率将会增高,并要求有关部门尽快出台应对措施。三、抗生素饲料添加剂的替代品的研究应用前景1、微生态制剂:微生态制剂是最早研究出来的天然促生长添加剂。它是动物有益菌经工业化厌氧发酵生产出的菌剂。这种菌剂加入饲料中,在动物消化道内生长,形成优势的有益菌群,提高动物健康水平,促进生长、减少药物的使用。其原理是将外源有益菌接种而后增殖,使肠道达到最佳微生态平衡。常用的活性微生物主要是乳酸菌、粪链球菌、芽胞属杆菌、酵母及其培养物,这些菌类虽都有各特点和不同作用效果,但其促生长机理在本质上是一致的。微生态中有益微生物进入动物机体后,形成优势菌群,与有害菌争夺氧、附着位点和营养素,竞争性的抑制有害菌的生长,从而调节肠道内菌群趋于正常化;微生物代谢产生有机酸,降低动物肠道pH值,杀灭潜在的病源菌;产生代谢物抑制肠内胺和氨的产生;产生各种消化酶,有利于养分分解;全成B族维生素、氨基酸、未知促生长因子等营养物质;直接刺激肠道免疫细胞而增加局部免疫抗体,增强机体抗病力。微生态制剂的研制比较广泛。国内有的是由酵母菌、乳酸杆菌、链球菌、芽胞杆菌等菌种复合而成。微生态制剂的促生长效果因受多种因素影响,而难以获得稳定成绩。微生态制剂目前还存在许多应用方面的缺陷,表现为:(1)活菌制剂多种为厌氧菌,发酵生产的难度很大;(2)产品质量标准难以统一;(3)储运加工过程中氧气、高温等因素均可能使其大量失活;胃酸对它有失活作用(4)因所需环境条件不一致,在动物肠道中定殖力不强。针对上述缺陷,研究者们又开始把眼光转向了动物肠道固定有的有益菌上。与其添加外源有益菌,不如直接利用肠道固有益菌,使其增殖。而能促使有益菌增殖的一种短链分支的糖类物质,也称化学益生素,便成为专家、学者们研究的对象。

中草药饲料添加剂:中草药是我国特有的中医理论与实践的产物,是一类兼有营养和药用双重作用,具备直接杀灭或抑制细菌和增强免疫能力的功能,且能促进营养物质消化吸收的无残留、无耐药性的天然药物。中草药添加剂含有生物碱、多糖、甙类、挥发油、鞣质、有机酸等生物活性物质,它既可以直接杀菌、抑菌,又可通过大量活性物质调节机体免疫功能和新陈代谢,提高畜禽健康水平。中草药在畜牧生产上应用,在生长速度、降低饲料消耗方面效果比较显著。中草药作为绿色添加剂,无毒副作用,无药物残留等副作用,有得天独厚的研究和应用基础,但是,中草药作为添加剂,存在着人畜争药、产品成分不稳定、成本较高等弊端,有关专家认为,应在其加工工艺上加以改进,使成分含量稳定,在产品定位上,侧重其药性即防病作用。可以预见,以糖萜素为基础添加剂,辅以中草药,前景将十分广阔。

 

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