飼用抗生素的作用機(jī)制及其危害

 

    一、飼用抗生素的作用機(jī)制

    自從1946年Moore等發(fā)現(xiàn)鏈生素在肉雞飼料中具有促生長(zhǎng)作用以后，抗生素就開(kāi)始作為飼料添加劑，廣泛應(yīng)用于飼料中，針對(duì)抗生素促生長(zhǎng)機(jī)制的研究也隨之深入。目前盡管抗生素的促生長(zhǎng)效果得到一致證實(shí)，然而它們提高動(dòng)物生長(zhǎng)的機(jī)制還比較模糊。

    1、營(yíng)養(yǎng)生理學(xué)機(jī)制

    抗生素可通過(guò)抑制環(huán)境中的抗生長(zhǎng)因子產(chǎn)生的亞臨床癥狀而促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)，部分抗生素可以使蛋白質(zhì)代謝相應(yīng)得到改善，佟建明（2001）發(fā)現(xiàn)在肉雞日糧中添加金霉素，可降低血液中氨、尿酸含量，增加氮沉積�？股�素還具有降低腸壁厚度、改善腸粘膜結(jié)構(gòu)、降低腸道維持需要的作用，從而有利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收。

    2、微生物學(xué)機(jī)制

    飼用抗生素能夠減輕腸道微生物與宿主營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)，有人推測(cè)，抗生素抑制了小腸內(nèi)的微生物生長(zhǎng)和活性，減少了微生物對(duì)能量和養(yǎng)分的吸收利用，從而增加了宿主的可利用養(yǎng)分。飼用抗生素還可以降低動(dòng)物組織及血液和環(huán)境中氨的濃度。因此，細(xì)菌產(chǎn)生的有毒代謝產(chǎn)物的減少可能是抗生素促生長(zhǎng)作用的一種機(jī)制�？股�素的另一個(gè)重要機(jī)制是抑制了腸道內(nèi)微生物膽酸的生物轉(zhuǎn)化，而膽酸濃度降低，平均日增重和飼料效率相應(yīng)提高。

    3、免疫學(xué)機(jī)制

    事實(shí)證明抗生素不僅抑制機(jī)體免疫系統(tǒng)的發(fā)育，而且還抑制機(jī)體的免疫反應(yīng)。Gordon（1995）試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，飼喂抗生素的常規(guī)雞，其小腸黏膜內(nèi)淋巴細(xì)胞濾泡和游離漿細(xì)胞數(shù)目顯著降低，接近無(wú)菌雞。Naqi（1984）和Cook（1984）研究發(fā)現(xiàn)，抗生素處理可降低雞消化道淋巴組織（包括法氏囊、盲腸扁桃體、腸道固有膜）中產(chǎn)免疫球蛋白的細(xì)胞的生成和分布密度，顯著降低血清IgM濃度。Rijkers等（1980，1981）發(fā)現(xiàn)飼喂土霉素可引起鯉魚(yú)體液免疫抑制，降低血清中免疫球蛋白含量，并使脾臟、前胃和后胃內(nèi)噬斑形成細(xì)胞的形成率降低80％。Voiculesu等（1983a，1983b）的研究表明，紅霉素、粘桿菌素可顯著抑制機(jī)體的體液和細(xì)胞免疫。

佟建明（2001）、張日俊（2000）在對(duì)金霉素影響肉仔雞免疫機(jī)能的研究中發(fā)現(xiàn)，日糧中添加金霉素不但對(duì)肉仔雞的胸腺、脾臟和法氏囊的發(fā)育指數(shù)具有顯著的降低作用，還降低肉仔雞的T、B淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率和有絲分裂活性，使體液免疫和細(xì)胞免疫功能降低，從而得出了金霉素對(duì)免疫系統(tǒng)具有屏障作用，并借此促進(jìn)肉雞生長(zhǎng)的結(jié)論。Klasing等（1987，1988）就機(jī)體免疫系統(tǒng)與動(dòng)物生長(zhǎng)之間的關(guān)系作了詳細(xì)的綜述，認(rèn)為抗生素整體上是通過(guò)直接（直接影響免疫系統(tǒng)的反應(yīng)能力）或間接（通過(guò)降低微生物侵襲強(qiáng)度）影響免疫系統(tǒng)，防止免疫系統(tǒng)激活，從而促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)。

迄今為止，雖然人們對(duì)飼用抗生素的促生長(zhǎng)機(jī)制提出了多種假設(shè)和推論，并取得了許多科學(xué)依據(jù)，但一些試驗(yàn)結(jié)果存在很大的分歧，抗生素促生長(zhǎng)的確切機(jī)制仍然沒(méi)有被完全闡明。

    二、濫用抗生素形勢(shì)嚴(yán)峻

    半個(gè)多世紀(jì)來(lái)，抗生素給養(yǎng)殖業(yè)創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益�？股�素一直作為飼料促生長(zhǎng)添加劑被廣泛應(yīng)用，然而由于抗生素在畜禽飼料中的廣泛應(yīng)用尤其是超標(biāo)使用，被懷疑會(huì)引起各種病原微生物產(chǎn)生抗藥性，以及動(dòng)物的二重感染，嚴(yán)重影響畜禽健康狀況；還被懷疑會(huì)引起畜禽產(chǎn)品中藥物殘留，不僅影響畜禽產(chǎn)品的質(zhì)量及其安全性，還會(huì)導(dǎo)致人類體內(nèi)病原微生物對(duì)抗生素產(chǎn)生耐藥性，進(jìn)而直接威脅人類健康。近二三十年來(lái)，抗藥菌株的比率不斷增加，人類醫(yī)治細(xì)菌傳染性疾病的難度越來(lái)越大，所需抗生素的有效使用劑量節(jié)節(jié)攀升，人們開(kāi)始懷疑是動(dòng)物產(chǎn)品藥物殘留引起，因而對(duì)飼用抗生素的反對(duì)意見(jiàn)日趨強(qiáng)烈。

    中國(guó)是抗生素使用大國(guó)，也是抗生素生產(chǎn)大國(guó)。人均年消費(fèi)量138克左右(美國(guó)僅13克)。我國(guó)抗生素一半用于臨床，一半用于畜牧養(yǎng)殖業(yè)。專家推算，中國(guó)每年生產(chǎn)的大約21萬(wàn)噸抗生素原料中有9.7萬(wàn)噸用于畜牧養(yǎng)殖業(yè)，占年總產(chǎn)量的46.1%。世界上沒(méi)有哪個(gè)國(guó)家如此大規(guī)模地使用抗生素，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)抗生素的監(jiān)管非常嚴(yán)格和到位，購(gòu)買抗生素需要專業(yè)醫(yī)生開(kāi)具的處方。這些情況表明中國(guó)成為了世界上濫用抗生素問(wèn)題最嚴(yán)重的國(guó)家之一。 全行業(yè)在追求最大經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動(dòng)之下惘顧社會(huì)責(zé)任和食品安全，在飼料中隨意添加或超量添加抗生素，可以說(shuō)從動(dòng)物出生到屠宰上市整個(gè)生產(chǎn)周期中無(wú)時(shí)無(wú)刻不存在抗生素的濫用�？股�素的濫用造成了嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問(wèn)題。

    1、細(xì)菌抗藥性越來(lái)越普遍，越來(lái)越嚴(yán)重

    畜牧業(yè)中，大腸桿菌、葡萄球菌、沙門(mén)氏菌等過(guò)去并不嚴(yán)重或較少發(fā)生的細(xì)菌病，現(xiàn)已上升為家禽的主要傳染病之一，這與長(zhǎng)期濫用抗生素有直接關(guān)系。從1990年至2011年先后有數(shù)十位學(xué)者對(duì)中國(guó)的豬源大腸桿菌和禽源大腸桿菌進(jìn)行耐藥性測(cè)定，結(jié)果顯示：大腸桿菌的耐藥性越來(lái)越強(qiáng)，近幾年來(lái)95%的抗生素已經(jīng)失去敏感性，菌株平均攜帶的耐藥基因多達(dá)17種。抗生素應(yīng)用越嚴(yán)重的地區(qū)，細(xì)菌的耐藥性就越強(qiáng)，在這些抗生素污染嚴(yán)重的地區(qū)尋找敏感藥物變得越來(lái)越困難。一旦爆發(fā)耐藥性細(xì)菌病，就會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。開(kāi)發(fā)一種新的抗生素一般需要10年左右的時(shí)間，而一代耐藥菌的產(chǎn)生只要很短的時(shí)間。顯然，抗生素的研制速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上耐藥菌的繁殖速度，用抗菌素治病救人的美景將會(huì)消失。

    雖然耐藥性因子的傳遞頻率只有10-6，但由于細(xì)菌數(shù)量大、繁殖快，在這一頻率下，仍造成抗藥菌株的擴(kuò)散、蔓延，而且可以使一種細(xì)胞產(chǎn)生多種耐藥性�？股�素濫用導(dǎo)致耐藥菌株增加，而抗生素飼料添加劑長(zhǎng)期、大量不合理使用是其中一條主要原因。由此可見(jiàn)，抗生素對(duì)畜禽腸道微生物的污染和人類對(duì)自然環(huán)境的破壞同樣可怕，需要相當(dāng)長(zhǎng)的修復(fù)時(shí)間。更可怕的是自然界的破壞極易引起人們的關(guān)注，而濫用抗生素對(duì)畜禽腸道微生態(tài)系統(tǒng)的破壞卻長(zhǎng)期被人們所忽視。

    2010年8月初以來(lái),印度、巴基斯坦、加拿大、比利時(shí)、英國(guó)和日本等國(guó)家先后報(bào)道出現(xiàn)了超級(jí)細(xì)菌(NDM-1)感染者,全球至少有170人被感染,并造成多起病人死亡事故。2010年10月26日中國(guó)疾病預(yù)防控制中心通報(bào)三起感染超級(jí)耐藥致病細(xì)菌病例，其中死亡1例。2011年在中國(guó)杭州，研究超級(jí)細(xì)菌的專家在重癥監(jiān)護(hù)室的病人身上也發(fā)現(xiàn)了金黃葡萄球菌的“超級(jí)細(xì)菌”MRSA細(xì)菌。大量耐藥菌的出現(xiàn)對(duì)醫(yī)療及社會(huì)造成的危害巨大，可能會(huì)造成抗感染治療的失敗，住院時(shí)間的延長(zhǎng)，甚至患者的死亡。上世紀(jì)60年代，全世界每年死于感染性疾病的人數(shù)約為700萬(wàn)，而這一數(shù)字到了本世紀(jì)初上升到2000萬(wàn)。死于敗血癥的人數(shù)上升了89%，大部分人死于超級(jí)病菌帶來(lái)的用藥困難。

    2、長(zhǎng)期使用抗生素造成畜禽機(jī)體的免疫力下降

    飼用抗生素的作用機(jī)理之一就是通過(guò)抑制動(dòng)物的免疫反應(yīng)達(dá)到促生長(zhǎng)的目的。Naqi（1984）和Cook（1984）研究發(fā)現(xiàn)，飼用抗生素可降低雞消化道淋巴組織（包括法氏囊、盲腸扁桃體、腸道固有膜）中產(chǎn)免疫球蛋白的細(xì)胞的生成和分布密度，顯著降低血清IgM濃度。Rijkers等（1980，1981）發(fā)現(xiàn)飼喂土霉素可引起鯉魚(yú)體液免疫抑制，降低血清中免疫球蛋白含量，并使脾臟、前胃和后胃內(nèi)噬斑形成細(xì)胞的形成率降低80％。Voiculesu等（1983a，1983b）的研究表明，紅霉素、粘桿菌素可顯著抑制機(jī)體的體液和細(xì)胞免疫。

    大量抗生素在其被攝入機(jī)體后，會(huì)隨血液循環(huán)分布到淋巴結(jié)、腎、肝等各組織器官，動(dòng)物機(jī)體的免疫能力就會(huì)被削弱。抗生素還會(huì)導(dǎo)致抗原質(zhì)量下降，直接影響免疫過(guò)程，從而對(duì)疫苗的接種產(chǎn)生不良影響。磺胺類藥物在動(dòng)物幼體期使用會(huì)抑制骨髓的造血功能，引起粒細(xì)胞減少、溶血性貧血、再生障礙性貧血等情況發(fā)生。氯霉素作用于胸腺，可使其皮質(zhì)、髓質(zhì)界限失常；作用于脾臟，可使其濾泡消失、白髓結(jié)構(gòu)松散；作用于盲腸扁桃體，可使其淋巴組織減少，還可損傷肝組織和腎組織，破壞骨髓造血功能，全面破壞免疫應(yīng)答，使動(dòng)物抵抗力、免疫力嚴(yán)重下降。

    3、長(zhǎng)期用抗生素可引起畜禽內(nèi)源性感染和二重感染

抗生素雖有自己的抗菌譜，但它作用于病原菌的同時(shí)也會(huì)影響體內(nèi)有益菌群生長(zhǎng)，特別是長(zhǎng)期大量使用，使機(jī)體內(nèi)菌群失調(diào)，微生態(tài)平衡破壞，潛伏在體內(nèi)的有害菌趁機(jī)大量繁殖，從而引起內(nèi)源感染。二重感染也是由于施用大量抗生素殺滅某種細(xì)菌時(shí)，破壞微生態(tài)平衡，另外一種或多種內(nèi)源或外源病菌隨即再次感染機(jī)體造成的（薛恒平，1998）。

4、長(zhǎng)期使用抗生素會(huì)在畜產(chǎn)品和環(huán)境中造成殘留

    藥物殘留是飼料中添加抗生素爭(zhēng)議之一。 隨意添加或超量添加飼用抗生素，會(huì)使肉、蛋和奶等農(nóng)畜產(chǎn)品中蓄積抗生素,通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體內(nèi)，使人們天天間接接觸抗生素，導(dǎo)致人體患病時(shí)用抗生素治療的效果消失。此外藥物都有副作用，沒(méi)有一種抗菌藥物絕對(duì)安全，僅程度不同而已。如磺胺類藥物易使人產(chǎn)生過(guò)敏和變態(tài)反應(yīng)；氯霉素引起再生性、障礙性和溶血性貧血，血小板減少和肝損傷；四環(huán)素類有光敏性和胃腸道反應(yīng)；喹乙醇是基因誘變劑；呋喃唑酮誘發(fā)動(dòng)物癌變等（曾書(shū)琴，2004）。雖然某些藥物已禁用，但有些仍在使用。

    抗生素被吸收到體內(nèi)后，分布于全身�？股�素在體內(nèi)器官中以肝臟分布較多，而在肌肉和脂肪中分布較少�？股�素的代謝途徑多種多樣，但大多以肝臟代謝為主。一些性質(zhì)穩(wěn)定的抗生素被排泄到環(huán)境中仍能穩(wěn)定地存在一段時(shí)間，從而造成環(huán)境中的藥物殘留，這些殘存的藥物，通過(guò)畜產(chǎn)品和環(huán)境慢慢蓄積于人體和其它植物體中，最終以各種途徑匯集于人體，導(dǎo)致人體產(chǎn)生大量耐藥菌株，失去對(duì)某些疾病的抵抗力，或因大量蓄積而對(duì)機(jī)體產(chǎn)生毒害作用。

    另外，抗生素還有致基因突變、引發(fā)畸形和誘發(fā)癌癥等毒副作用。據(jù)《北京日?qǐng)?bào)》報(bào)道，我國(guó)7歲以下兒童因?yàn)椴缓侠硎褂每股�素造成耳聾的數(shù)量多達(dá)30萬(wàn)，占總體聾啞兒童的30%-40%，而一些發(fā)達(dá)國(guó)家只有0.9%。在住院的感染病患者中，耐藥菌感染的病死率為11.7%，普通感染的病死率只有5.4%。