niedziela, 24 marca 2013

Antybiotykowe stymulatory wzrostu[1]

 

Nowoczesne intensywne metody hodowli i związane z tym duże zagęszczenie zwierząt powodują, że zapotrzebowanie na leki weterynaryjne, w tym antybiotyki, jest duże. Wydaje się, że wielkostadna produkcja zwierząt jest prawie niemożliwa bez stosowania antybiotyków. Substancje te już od czasów ich odkrycia znalazły szerokie zastosowanie w medycynie człowieka i weterynaryjnej, zarówno w celach leczniczych, jak i profilaktycznych, a także w celu ochrony zdrowia konsumentów poprzez ograniczanie rozprzestrzeniania się patogenów zoonotycznych, takich jak: Salmonella, Campylobacter, Escherichia coli czy Enteroccocus, które mogą zanieczyszczać zarówno środowisko, jak i produkty żywnościowe pochodzenia zwierzęcego. Możliwości zastosowania antybiotyków w hodowli zwierząt przypisuje się wiele korzystnych efektów poprzez wpływ na zdrowie zwierząt i właściwości stymulujące wzrost zwierząt, co daje wiele korzyści zarówno produkcyjnych, jak i zdrowotnych. Jednocześnie niewłaściwe stosowanie oraz nadużywanie substancji przeciwbakteryjnych w hodowli i w rolnictwie, ale również w medycynie ludzi i weterynaryjnej przyczyniło się do pojawienia oraz rozprzestrzenienia na bardzo szeroką skalę antybiotykoopornych drobnoustrojów dysponujących coraz sprawniejszymi mechanizmami oporności.

Era chemioterapii jest jednym z najbardziej spektakularnych okresów nie tylko w rozwoju medycyny, biologii i farmacji jako nauk, ale przede wszystkim w walce o zdrowie i życie człowieka oraz zwierząt. Odkrycie leków przeciwbakteryjnych stanowiło prawdziwy przełom w leczeniu zakażeń i jest uważane za najważniejsze osiągnięcie medycyny w XX wieku. Odkrycie w 1929 roku penicyliny przez Aleksandra Fleminga było momentem przełomowym w leczeniu chorób o etiologii bakteryjnej u ludzi i zwierząt. Znaczenie odkrycia penicyliny i jej praktycznego zastosowania doceniono, przyznając Aleksandrowi Flemingowi wraz z H.W. Florey`em i E.B.Chainem nagrodę Nobla w 1945 roku. Skuteczność penicyliny w leczeniu ropiejących ran Fleming opisał w 1932 roku, natomiast jej przydatność została potwierdzona na frontach II wojny światowej. Początki stosowania antybiotyków u zwierząt sięgają końcowego okresu wojny, kiedy penicylina w formie liofilizatu do rozpuszczania w płynie fizjologicznym stała się dostepna dla lekarzy weterynarii do leczenia mastitis u krów. Bardzo szybko odkryto również inne niż terapeutyczne działanie antybiotyków. Pod koniec lat 40 XX wieku stwierdzono, że antybiotyki podawane zwierzętom z paszą mogą mieć efekt stymulujący na zwierzęta wyrazony zwiększeniem przyrostów dziennych i lepszym wykorzystaniem paszy. Odkryto to przypadkowo w 1946 roku prowadzą badania nad streptomycyną, gdy zaobserwowano, że dodatek antybiotyku do paszy dla kurcząt zwiększa u nich przyrosty masy ciała. Wkrótce po tym w 1949 roku odkryto podobne działanie chlorotetracykliny (ówcześnie nazwanej aureomycyną) na podstawie obserwacji zwiększonych przyrostów masy kurcząt po podaniu odpadów pofermentacyjnych. Stwierdzono, że efekt tego działania nie jest wynikiem działania witaminy B12 ( jak początkowo sądzono), ale właśnie małych ilości chlorotetracykliny. Zostało to później potwierdzone w dalszych badaniach z udziałem świń i bydła. Wkrótce potem antybiotyki zostały szeroko wprowadzone do praktyki żywieniowej.

 

Antybiotykowe stymulatory wzrostu i mechanizm ich działania     

 

Pierwszym antybiotykiem zastosowanym szerzej w praktyce żywieniowej była penicylina. Następnie odkryto związki silniej działające, szczególnie chlorotetracyklinę i oksytetracyklinę, która w Polsce znalazła szerokie zastosowanie obok cynk-bacytracyny i flawofosfolipolu. Ponadto do najczęściej używanych w Polsce i krajach Wspólnoty Europejskiej antybiotyków paszowych należały: awoparcyna, monenzyma , flawofosfolipol, salinomycyna, spiramycyna, tylozyna, wirginiamycyna i bacytracyna. Wprowadzenie antybiotyków jako profilaktycznych dodatków paszowych stanowiło próbę zabezpieczenia zwierząt gospodarskich przed zaburzeniami równowagi mikrobiologicznej w przewodzie pokarmowym, po dodaniu ich do paszy okazały się przydatne do kontrolowania stanu równowagi mikrobiologicznej jelit. Bakteriobójcze właściwości antybiotyków względem bakterii Gram-dodatnich pozwoliły na eliminację przewlekłych zakażeń jelitowych, dając wzrost efektywności produkcji zwierzęcej Obecność antybiotyków w paszy polepsza wzrost zwierząt, a także stopień wykorzystywania paszy. Z tego powodu dodatki te zyskały nazwę antybiotykowych stymulatorów wzrostu (ASW). Ich dodatek do paszy powoduje wzrost przyrostów masy ciała przy zmniejszeniu dawek pokarmowych, polepsza stopień wykorzystania paszy poprzez polepszenie wchłaniania składników pokarmowych w kosmkach jelitowych, a jednocześnie stanowi profilaktykę chorób powodujących największe straty podczas hodowli. Ponadto dodatek ASW przyczynia się do zmniejszenia emisji metanu i amoniaku oraz lepszemu wykorzystaniu fosforu.

 

Zjawisko lekooporności

 

„Złota era” antybiotyków przypadała na lata 60. i 70. ubiegłego wieku, jednak wkrótce ich szerokie i nadmierne stosowanie, często nieuzasadnione, a także nieodpowiednie dawkowanie oraz stosowanie w celach pozaterapeutycznych stało się przyczyną wielu nieoczekiwanych problemów. Najpoważniejszym z nich okazało się zjawisko lekooporności. Istnieją dwie główne przyczyny powstawania i szerzenia się antybiotykooporności, do której przyczynia się człowiek, a mianowicie niewłaściwe i nadmierne stosowanie antybiotyków w medycynie oraz produkcji zwierzęcej. Stwarza to duże zagrożenie dla skuteczności tych leków w terapii chorób zakaźnych. Problem antybiotykooporności powiązanej ze stosowaniem antybiotyków w hodowli zwierząt został po raz pierwszy opisany w 1969 roku w tzw. raporcie Swanna i od tego czasu rozpoczął się w Europie proces rozdziału na antybiotyki paszowe i lecznicze. Raport ten zawierał propozycje ograniczenia i uporządkowania stosowania antybiotyków jako dodatków paszowych, zalecał ograniczenie ich zastosowania w hodowli zwierzą i zwracał m. in. uwagę na konieczność wydzielenia tzw. antybiotyków paszowych, czyli takich, które mogły być traktowane bardziej liberalnie od tych, które miały być zarezerwowane wyłącznie do celów leczniczych i dostępne tylko z przepisu lekarza weterynarii. Rekomendacje te doprowadziły do wycofania ze stosowania jako antybiotykowych stymulatorów wzrostu takich antybiotyków jak: penicylina, streptomycyna i tetracykliny w wielu krajach europejskich, co miało miejsce w latach 1972 – 1974. Wycofanie antybiotykowych stymulatorów wzrostu spowodowało spadek częstości występowania genów oporności u bakterii indykatorowych, Escherichia coli i Enterococcus spp. Równocześnie jednak wzrosło zużycie antybiotyków w celu leczenia zwierząt gospodarskich, co stworzyło zagrożenie dla zdrowia ludzi w odniesieniu do wzrostu oporności Salmonella, Campylobacter i zoonotycznych szczepów Escherichia Coli wyrazone wzrostem częstości występowania S. Typhimurium opornych na tetracykliny i sulfonamidy oraz opornych na tetracykliny i fluorochinolony izolatów Campylobacter pochodzących od ludzi.

 

Występowanie pozostałości antybiotyków w żywności pochodzenia zwierzęcego

 

Istotnym efektem stosowania antybiotyków u zwierząt okazało się występowanie ich pozostałości w surowcach i produktach pochodzenia zwierzęcego. Znaczenie pozostałości antybiotyków dla zdrowia konsumentów można rozpatrywać z punktu widzenia ich bezpośredniego oddziaływania w postaci wywołania reakcji alergicznych, wpływu na mikroflorę jelitową oraz generowania oporności drobnoustrojów. Pośrednie zagrożenie dla konsumentów wiąże się natomiast z możliwością niewłaściwej oceny sanitarno – weterynaryjnej żywności pochodzenia zwierzęcego z powodu wpływu pozostałości na wzrost mikroflory, a tym samym wpływu na wyniki badań mikrobiologicznych. U zwierząt antybiotyki są podawane zazwyczaj z paszą lub wodą (świnie, drób) lub z pasza i parenteralnie (bydło). Wszystkie drogi podania mogą skutkować pojawieniem się pozostałości leku w tkankach i narządach zwierząt lub przechodzić do ich produktów  - mleka, jaj i miodu. Podawanie doustne antybiotyków u niosek lub dowymieniowe u krów mlecznych może powodować pojawienie się ich pozostałości w jajach lub mleku. Uważa się, że występowanie pozostałości jest wynikiem nieprzestrzeganie zasad dobrej praktyki hodowlanej i weterynaryjnej. Najczęściej bowiem stwierdzana przyczyną występowania antybiotyków w żywności jest nieprzestrzeganie okresów karencji niezbędnych do eliminacji leku z organizmu zwierzęcia, niezgodne ze wskazaniami dawkowanie leków oraz ich stosowanie u gatunków zwierząt dla których nie są przeznaczone. Kolejna przyczyną występowania pozostałości antybiotyków jest samowolne, poza kontrolą podawanie ich przez hodowców. Jeszcze innym powodem może być przypadkowe zanieczyszczenie paszy, np. po procesie produkcji pasz leczniczych. W odniesieniu do tego problemu należy mieć jednak na uwadze, że warunkiem dopuszczenia do żywienia zwierząt antybiotykowych stymulatorów wzrostu ( ich rejestracji) była przede wszystkim odpowiednia wielkość cząsteczek  - uniemożliwiająca ich wchłanianie z przewodu pokarmowego i przechodzenie do produktów zwierzęcych. Zatem nie można wykluczyć, że doniesienia o obecności antybiotykowych stymulatorów wzrostu w produktach zwierzęcych nie dotyczą bezpośrednio antybiotykowych stymulatorów wzrostu, ale mogą wskazywać na ślady antybiotyków terapeutycznych użytych wcześniej w leczeniu zwierząt.

 

Antybiotyki oraz ich wpływ na środowisko 

 

Nadmierne używanie antybiotyków może prowadzić również do przedostawania się ich do środowiska w ilościach większych od przewidzianych. Zagrożenia dla człowieka wynikające ze skażenia środowiska lekami są stosunkowo najmniej poznane, lecz nie można zakładać, że nie istnieją. Prowadzone obserwacje i badania wskazują, że substancje lecznicze występują w środowisku naturalnym, a ich ilość z roku na rok wzrasta. Leki stwierdza się zarówno w wodzie, jak i w glebie, na obszarach o różnej gęstości zaludnienia, w państwach o różnym poziomie rozwoju przemysłowego i różnej kulturze rolnej. Tezy dotyczące wysokiego zużycia chemioterapeutyków w weterynarii, szczególnie w postaci antybiotykowych stymulatorów wzrostu, transferu leków do środowiska glebowego za pośrednictwem zanieczyszczonych nawozów organicznych ( obornik, gnojowica ), wprowadzanie leków bezpośrednio do środowiska ( leczenie ryb, zwalczanie ektopasożytów) stanowiły podstawę do założenia, że to weterynaria jest głównym źródłem substancji leczniczych dostających się do środowiska. Przeprowadzone dzięki postępowi w analityce analizy leków w glebie, wodzie i ściekach wskazały, że w środowisku dominują substancje lecznicze stosowane głównie u ludzi.

 

Wprowadzenie zakazu stosowania antybiotykowych stymulatorów wzrostu

 

Szwecja była pierwszym krajem, który wprowadził zakaz stosowania antybiotykowych stymulatorów wzrostu (1986). W 1995 roku Norwegia wycofała się ostatecznie ze wszystkich antybiotykowych symulatorów wzrostu . wkrótce podobnie postąpiła Dania, która w latach 1998 – 1999 stopniowo wycofywała antybiotykowe stymulatory wzrostu. W 2003 r. Unia Europejska przyjęła rozporządzenie 1831/ 2003 dotyczące dodatków paszowych, które dopełniło proces wycofywania antybiotykowych stymulatorów wzrostu. Zgodnie z tym rozporządzeniem stosowanie wszystkich antybiotykowych stymulatorów wzrostu jest zakazane z dniem 1 stycznia 2006 roku.

W przeciwieństwie do UE w innych krajach stosowanie antybiotykowych stymulatorów wzrostu jest nadal w różnym stopniu dozwolone. W USA jako antybiotykowe stymulatory wzrostu dopuszcza się stosowanie penicyliny, linkosamidów, makrolidów, w tym erytromycyny i tetracyklin u świń, a w przypadku bydła i drobiu flawofosfolipol, wirginiamycynę i monenzynę. W Australii w dalszym ciągu dopuszczone i powszechnie stosowane są następujące antybiotyki: flawofosfolipol, makrolidy – kitasamycyna i tyrozyna oraz wirginiamycyna.  Również w innych krajach, takich jak Chiny i Rosja, stosowane są u zwierząt antybiotyki w charakterze stymulatorów wzrostu. W Chinach jako dodatki paszowe wykorzystywane są antybiotyki niezarejestrowane w lecznictwie ludzi np. monenzyna, salinomycyna, bacytracyna, kolistyna, kitasamycyna i wirginiamycyna. Natomiast w Rosji jako antybiotykowe stymulatory wzrostu stosuje się bacytracynę, flawomycynę i wirginiamycynę.

 

Konsekwencje wycofania antybiotykowych stymulatorów wzrostu

 

Wprowadzenie zakazu stosowania antybiotykowych stymulatorów wzrostu ma konsekwencje w ograniczaniu importu produktów zwierzęcych z krajów, w których stosowanie ASW jest dozwolone, co wpływa korzystnie na zwiększenie konkurencyjności wieprzowiny lub mięsa drobiowego z krajów UE. Decyzja o wprowadzeniu zakazu stosowania ASW miała również konsekwencje w postaci wzrosty zużycia antybiotyków stosowanych w celach leczniczych. W niektórych krajach odnotowano wyraźny wzrost zużycia antybiotyków stosowanych w celach terapeutycznych, takich jak: makrolidy, tetracykliny, antybiotyki ß – laktamowe i aminoglikozydy . Antybiotyki te mają szerokie zastosowanie w medycynie człowieka, co stanowi duże zagrożenie dla zdrowia człowieka w odniesieniu do wzrostu oporności bakterii, takich jak: Salmonella, Campylobacter i zoonotycznych szczepów E. Coli. Ponadto decyzja o wycofaniu ASW wymusiła również poszukiwanie dodatków, które mogłyby stanowić alternatywę dla ASW i dzięki zawartym w nich składnikom i substancjom czynnym stymulować do wydajniejszej produkcji. Do takich dodatków możemy zaliczyć probiotyki, prebiotyki, enzymy, oligosacharydy oraz kwasy organiczne i zioła. W obliczu całkowitego zakazu stosowania ASW w żywieniu zwierząt zasadniczą sprawą zdaje się być właściwa bioasekuracja, szczepienia profilaktyczne, opracowana organizacja produkcji, zapewnienie dobrostanu zwierząt oraz odpowiednia profilaktyka weterynaryjna i specjalistyczny nadzór weterynaryjny.   



[1] Monika Przeniosło-Siwczyńska, Krzysztof Kwiatek.: „Dlaczego zakazano stosowania w żywieniu zwierząt antybiotykowych stymulatorów wzrostu”, Życie Weterynaryjne - 88∙ 3013 ∙ NR 2 str. 104.