Анализ современного состояния проблемы использования антибиотиков в качестве кормовой добавки

Ветеринария

анализ современного СОСТОЯНИЯ проблемы использования антибиотиков в КАЧЕСТВЕ КОРМОВОй ДОБАВКИ

Н. В. ЧЕрКАшИНА (фото), кандидат биологических наук,

Л. И. ДРОЗДОВА,

доктор ветеринарных наук, профессор, УрГСХА,

В. Л. МАХОРТОВ, кандидат биологических наук,

П. Г. ВАСИЛЬЕВ,

доктор биологических наук, профессор,

М. Г. ЩЕРБАКОВ, доктор технических наук,

Л. В. ДЕМИНА,

кандидат биологических наук,

А. А. ИЛЬЯЗОВ,

кандидат биологических наук,

М. С. СИРИК,

кандидат технических наук, филиал ФГУ «48 ЦНИИ Минобороны России.» - «ЦВТП БЗ»

620075, г. Екатеринбург, ул. Карла Либкнехта, д. 42;

тел. (343) 371-33-63; e-mail: academy@usaca.ru

Ключевые слова: кормовые формы антибиотиков, ростстимулируещее средство, кормовая добавка, резистентность к антибиотикам.

Keywords: fodder forms of antibiotics, incentive growth means, a fodder additive, resistance to antibiotics.

Одним из путей решения проблемы обеспечения народонаселения мясными продуктами является ускорение роста животных и птицы. С этой целью в животноводстве и птицеводстве применяются различные стимуляторы роста, которые в значительной степени снижают себестоимость конечной продукции.

Всестороннее изучение антибиотиков в 50-е годы прошлого столетия привело к открытию положительного влияния пенициллина на состояние здоровья и темпы роста животных. Аналогичное влияние было обнаружено у других групп антибиотиков медицинского (тетрациклинов, аминогликозидов, хлорамфеникола и др.) и немедицинского назначения (авопар-цина, бацитрацина, гризина и др.), а также у ряда химиотерапевтических препаратов, обладающих антимикробным действием (нитрофуранов: фуразолидона, нитро-фурана, метронидазола; синтетических сульфаниламидов) [1-3].

Сходные с вышеописанными по действию на организм животных препараты получили название «кормовые антибиотики», т. к. они стали широко использоваться в виде кормовых добавок: с одной стороны, для обеспечения сохранности кормов, с другой — в качестве стимуляторов роста животных. Применение антибиотиков в субтерапевтических дозах с кормом способствовало увеличению продуктивности сельскохозяйственных животных, в основном, за счет улучшения обмена веществ в организме, что позволяло эффективнее использовать корма и обеспечивать прирост массы тела животных. Кроме того, в состав кормовых форм антибиотиков входят, как правило, остатки компонентов

питательной среды, мицелии продуцента антибиотика, побочные продукты биосинтеза (витамины, ферменты, аминокислоты и некоторые другие неидентифицирован-ные факторы роста), что также усиливало ростостимулирующий эффект. Кроме того, необходимо отметить, что не меньшее значение имело и предупреждение инфекций, вызываемых условно патогенной микрофлорой, в связи с чем данные препараты и предпочитали использовать, хотя официально это не признавалось.

60-80 гг. прошлого столетия явились периодом расцвета в области производства и применения кормовых форм антибиотиков во всех регионах мира. Однако по мере углубления знаний о взаимодействии микро- и макромира стали накапливаться данные о неблагоприятных последствиях широкого и, зачастую, бесконтрольного применения кормовых форм антибиотиков: во-первых, резко возросло число аллергических и токсических реакций у человека в связи с накоплением многих кормовых антибиотиков в продукции животноводства и птицеводства; а во-вторых, появились и стали распространяться устойчивые к антибиотикам микроорганизмы с увеличением числа множественно резистентных вариантов.

Анализ данных источников литературы [4-8] о распространении в различных регионах мира антибиотикорезистентных штаммов, систематизированных в таблицах 1-3, выявил в качестве общей закономерности факт повсеместного распространения устойчивых форм микроорганизмов к тетрациклинам, стрептомицину и ампициллину. Так, число изолятов, резистентных к тетрациклину, среди Escherichia

соіі (табл. 1) в Испании превышает 65 %, в Канаде достигает 89 %, Великобритании — 52 %, Финляндии — 47 %, Болгарии — 66 %. Кроме того, 44 % изолятов были резистентны и к его полусинтетическому производному — доксициклину, являющемуся препаратом выбора при профилактике и лечении опасных инфекционных заболеваний бактериальной этиологии. От 16 до 51 % исследованных изолятов E. coli были резистентны также к ампициллину, от 44 до 84 % — к стрептомицину. Был выявлен высокий процент резистентных форм E. coli к канамицину (от 21 до 50 %), неоми-цину (в основном, от 21 до 100 %), хло-рамфениколу (от 50 до 90 %), сульфадиметоксину и триметоприму (50 %). Необходимо подчеркнуть, что в литературе описаны полирезистентные штаммы грамотрицательных микроорганизмов. Например, изучение антибиотикограмм клинических изолятов, выделенных от животных в 1994-1995 гг. в Шотландии, показало, что 98 % штаммов устойчивы к гентамицину, стрептомицину, канамицину, неомицину, тетрациклину, ампициллину и хлорамфениколу. У З0 % изолятов отмечена рзистентность к апрамицину.

Исследования более чем 1З000 изолятов Salmonella spp. (табл. 2), выделенных в США, Дании, Финляндии и Великобритании от здоровых, больных людей, животных и из внешней среды, выявили большой процент форм, устойчивых к стрептомицину (19-98 %), тетрациклину (до 84 %), ампициллину (до З6 %), хлорамфениколу (до 47 %), триметоприму. Аналогичные данные представлены в таблице З в отношении других микроорганизмов кишечной группы.

Одной из генетических основ

Аграрный вестник Урала №3 (82), 2011 г.-<^К)^=^

Ветеринария

таблица 1

резистентность выделенных изолятов Е. ооН к антибиотикам [4-7]

Изучено изо- лятов Страна, год выделения Источ- ник выделения Количество резистентных изолятов , %, к антибиотикам

Ар Gm Sm (Ds) Am Km Nm Tc Dc L Ac Amc Kc Em Hl

178 США, 1985 Телята 0 * (100) - - 100 - - - - - - - -

223 Болгария, 1985 Птица 4 6 44 11 21 - 66 - - 51 6 13 - 50

274 Великобритания, 1986-1991 1 - - - - 16 52 - - 16 - - - -

294 Канада, 1993 3 29 - - - - 50 89 - - 42 - - - -

82 Финляндия, конец 80-х - 78 - - 61 88 - - - - - 46 90

62 Свиньи 28 - 84 - - 83 47 - - - - - 92 53

1154 Европейский союз, 1995 Птица - - - - - 6 45 - - 34 - - - -

1204 США, 1995 - - - - - 87 - - - 33 - - - -

26 Англия, 1994 Больные люди 27 100

22 Англия, 1995 23 100

93 Англия, 1981-1985 7 100

Англия, 1986-1990 24 100

286 Шотландия, 1999 Цыплята 2 - - - - 21 54 44 9 - 85 - - -

198 Англия, до октября 1999 2 - - - - 11 39 - - 38 - - - -

484 Великобритания, 1999 0 <- - - - - 17 48 - - 38 - - - -

195 Испания, 2000 Телята 11< - 5 >65 - 50 50 >65 - - 38 - - - -

примечания (здесь и в таблицах 2 и 3):

1 * — данные отсутствуют;

2 Ар — апрамицин, Gm — гентамицин, Sm (Ds) — стрепто (дигидро)стрептомицин, Ат — амикацин, Кт — канамицин, Nm — неомицин, Тс — тетрациклин, Dc — доксицинкин, L — линкомицин, Ас — ампициллин, Ате — амоксициллин, Кс — карбенициллин, Ет — эритромицин, Н1 — хлорамфеникол.

Таблица 2

Резистентность выделенных изолятов Salmonella spp. к антибиотикам [4, 7, 8]

Микро- организм Изучено изо- лятов Страна, год выделения Источник выделения Количество резистентных изолятов , %, к антибиотикам

Ар Gm Sm (Ds) Am Km Nm Tc Ас Кс Hl Em

Salmonella spp. 315 Болгария, 1980-1984 Птица 0 <1 9 0 2 - 7 8 <1 - -

1240 Великобритания, 1998 1 - - - - 1 22 19 - - -

323 США, 1985 Телята 0 - (100) - - 100 - - - - -

S. dublin 2284 Англия, 1984-1987 Животные, среда, корма, 0 0 64 0 - - - - - - -

S.typhimurium 8677 2 7 3 6 - 0 - 42-8** 59 36 - 42 -

42 Финляндия, конец 80-х Птица 20 - 35 - - 67 79 - - 38 98

326 США, до 1997 Больные люди 0 5 56 - - - - - - - -

23 Свиньи 0 0 44 - - - - - - - -

35 Птица 0 28 54 - - - - - - - -

644 Дания, до 1997 Больные люди 1 <1 19 - - - - - - - -

240 Свиньи 0 0 20 - - - - - - - -

81 Птица 0 0 <1 - - - - - - - -

9 Шотландия, 1994-1995 Животные 30 98 98 - 98 98 98 98 - 98 -

S. enteritidis 172 Финляндия, конец 80-х Птица 12 - 40 - - 68 84 - - 47 88

S. cholerae 46 - - 98 - - 48 20 - - 9 -

Ветеринария

Таблица 3

Резистентность выделенных изолятов некоторых микроорганизмов к антибиотикам [4, 8]

Микроорганизм Изучено изолятов Страна, год выделения Источник выделения Количество резистентных изолятов, %, к антибиотикам

Ар Gm Sm (Ds) Nm Em Тс Ос* Ac Ашс Hl

Pseudomonas spp. 14 Тайвань, 1993 Птица 0 0 27 - - - 47 100 27 73

Proteus morganii 1 Цыплята 0 0 - - - - - 100 - -

P.haemolytica 1 Птица 0 0 - - - - - 100 - -

P. multocida 26 США, 1985 Телята 0 - (100) 100 - - - - - -

Klebsiella pneumoniae 5 Англия, 1995 Люди 20 100 - - - - - - - -

Campylobacter yeyuni 75 Дания, 1997 Люди 0 0 4 0 - 11 - 0 - -

95 Бройлеры 0 0 1 0 - 0 - 0 - -

29 КРС ** 0 0 10 0 - 1 - 0 - -

3 Свиньи 0 0 - 0 - 2 - 0 - -

Campylobacter coli 7 Люди 0 0 0 0 14 - - - - -

17 Бройлеры 0 0 6 0 18 - - - - -

99 Свиньи 0 0 48 0 79 - - - - -

Campylobacter lari 5 Бройлеры 0 0 0 0 0 0 - 100 - -

1 КРС** 0 0 0 0 0 0 - 100 - -

* — Окситетрациклин ** — Крупный рогатый скот

резистентности является наличие в бактериях внехромосомных факторов устойчивости к лекарственным веществам. Так, R-фактор одновременно может содержать 1-10 и более детерминант устойчивости к различным антибактериальным соединениям и перемещаться в пределах вида, а также попадать в новые виды и роды микроорганизмов. In vitro показана возможность переноса плазмид резистентности от стафилококков к эшерихиям с последующей репликацией плазмиды в реципиентной клетке [8]. Еще одним примером межвидовой передачи факторов лекарственной устойчивости служит перенос R-плазмиды, определяющей резистентность к ген-тамицину, амикацину и левомицетину, от K. pneumoniae к E. coli и Proteus [9]. Установлено, что Е. coli в качестве донора способна передавать сальмонеллам и шигеллам детерминанты устойчивости к стрептомицину, левомицетину, канамицину, неомицину и сульфаниламидам.

Кроме того, в настоящее время доказан факт циркуляции плазмид условно патогенных микроорганизмов от животных к человеку и от человека к животным, что способствует быстрому распространению лекарственной резистентности микроорганизмов во всем мире [9].

Следовательно, широкое и бесконтрольное применение антибиотиков, предназначенных для этиотропной терапии, таких как тетрациклины, стрептомицин, канамицин, пенициллины, левомицетин и др., с целью повышения продуктивности животных привело к селекции микрофлоры, резистентной к лечебным препаратам.

В результате широкого использования в животноводстве тетрациклиновых антибиотиков в качестве кормовой добавки большинство штаммов сальмонелл и эшерихий приобрело резистентность к препаратам этой группы.

В связи с риском появления устойчивых штаммов бактерий в продуктах животноводства правительства европейских стран стали вводить запреты на применение кормовых форм антибиотиков. Первой с инициативой по их запрещению выступила в 1986 г. Швеция, за ней последовали Швейцария, Нидерланды и другие европейские страны [10, 11]. В таблице 4 представлена история запрета кормовых антибиотиков и степень использования их в настоящее время в различных регионах мира.

С 2006 г. территория Евросоюза стала зоной, свободной от кормовых антибиотиков. Согласно сведениям, полученным из стран - «пионеров» данного движения (Швеции, Финляндии и Швейцарии), отмена кормовых антибиотиков в качестве стимуляторов роста животных не сказалась отрицательно на производительности животноводства, и, вопреки прогнозам экспертов, катастрофического падения продуктивности и снижения прибылей в этом секторе рынка не наблюдается. Хотя надо отметить, что уровень применения антибиотиков для лечения инфекционных заболеваний животных несколько возрос [10].

В настоящее время в аграрном секторе Европы с успехом используют взамен кормовых форм антибиотиков натуральные стимуляторы роста животных, такие

как подкислители и пробиотики, оказывающие положительное влияние на состояние пищеварительного тракта животных и их продуктивность [12].

Целесообразность применения антибиотиков в качестве стимуляторов роста в последнее время обсуждается достаточно широко в тех странах, где их использование разрешено. Например, в США Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (Food and Drug Administration — FDA) приступило к широкомасштабному мониторингу применения кормовых антибиотиков несколько лет назад и до настоящего времени продолжает оценивать влияние их на человека. Кроме того, правительство США поощряет разработку программ мониторинга устойчивости микроорганизмов к антибиотикам и снижения применения лекарственных средств. В 2007 г. в Конгресс США был внесен законопроект, который предлагал запретить применение антибиотиков в животноводстве в любых целях, кроме лечебных. Поскольку в США придают большое значение сохранению экспортных рынков для американского свиноводческого сектора, Национальный совет по свинине призывает с осторожностью использовать антибиотики, особенно группы тетрацикли-нов, таких как тетрациклин, окситетрациклин и хлортетрациклин.

Несмотря на то, что в Азии кормовые антибиотики широко используют в животноводстве, эксперты считают [10], что и Азиатский регион в обозримом будущем будет свободен от кормовых антибиотиков. Кроме того, некоторые компании здесь

Ветеринария

&

просто вынуждены производить мясо без антибиотиков, если они намерены экспортировать его в страны Евросоюза.

В России в настоящее время кормовые формы антибиотиков не запрещены к применению. При этом можно отметить такие парадоксальные ситуации: несколько лет назад был введен запрет на импорт свинины с двух заводов Farmland Foods (США) со ссылками на использование тетрациклина при их производстве, в то время как внутри России производится и широко применяется биовит — кормовая добавка на основе хлортетрациклина.

Запрет на использование антибиотиков в качестве профилактического и ростстимулирующего средства, введенный в европейских странах, сказался на объемах их потребления и в России: спрос на кормовые антибиотики резко снизился, т. к. часть хозяйств, в первую очередь птицеводческих, последовала примеру Европы и также отказалась от применения кормовых форм антибиотиков. Однако российские производители кормовых антибиотиков пока по-прежнему озабочены увеличением их производства и сбыта. Так, ПО «Сиббиофарм» — одно из немногих биотехнологических предприятий России - выпускает среди прочей продукции кормовой антибиотик под торговой маркой «Бацилихин». Несмотря на то, что в 1999-2000 гг. произошло особенно заметное падение объемов реализации препарата, в настоящее время в рекламных проспектах специалисты предприятия по-прежнему утверждают, что без профилактической поддержки кормовыми антибиотиками не удается добиться хорошей сохранности и высокой продуктивности животных, и тем самым обосновывают необходимость наращивания выпуска и сбыта кормовых форм антибиотиков [13].

Таким образом, завершая анализ проблемы использования кормовых форм антибиотиков, следует сделать однозначный вывод, что при выборе ростостимулирующих препаратов недопустимо ориентироваться на кормовые формы антибиотиков медицинского назначения, более целесообразно использование пробиотиков. В качестве лечебных средств в ветеринарии может быть перспективным применение антибиотиков преимущественно немедицинского назначения.

таблица 4

Использование антибиотиков в качестве стимуляторов роста в животноводстве и

птицеводстве [1-3, 10, 11]

Регион мира, страна Запрещенные Разрешенные

к применению в качестве стимуляторов роста кормовые формы антибиотиков

2 3

Швеция Все антибиотики с 1986 г. Отсутствуют

Дания Авопарцин — с 1995 г., все антибиотики — с 1998 г., а для отъемышей — с 2000 г То же

Дания Авопарцин — с 1995 г. Все антибиотики — с 1998 г., а для отъемышей — с 2000 г - « -

Евросоюз Авопарцин — с 1997 г. Флавомицин, авиламицин, салиномицин

Все антибиотики с января 2006 г. Отсутствуют

США Некоторые антибиотики (например, хлорамфеникол) Многие используются, в т. ч тетрациклины (тетрациклин, окситетрациклин, хлортетрациклин).

Канада Отсутствуют Кормовые антибиотики разрешены, почти 90 % производителей свинины их используют.

Бразилия Пенициллины, тетрациклины, хлорамфеникол, нитрофураны, синтетические сульфаниламиды, олакиндокс, карбадокс (полный запрет на кормовые антибиотики не предполагается) Большинство кормовых антибиотиков разрешено к применению, их использование регулируется законодательными нормами

Таиланд Хлорамфеникол, фуразолидон, нитрофуран, метронидазол, диметридазол. Таиландская компания «CharoenPockphand» не использует промоутеры роста при выращивании птицы для поставок по зарубежным контрактам Некоторые антибиотики

Россия Отсутствуют Кормовые антибиотики разрешены, в т. ч. тетрациклины (биотин на основе продуцента хлортетрациклина), гризин, бацитрацин (бихилицин, РФ), тилозин. Единственным ограничением является то, что их необходимо исключить из рациона за 5 дней - 3 недели до убоя.

Филиппины То же Все кормовые антибиотики применяют в качестве стимуляторов роста.

Китай Отсутствуют Все кормовые антибиотики применяют в качестве стимуляторов роста, в т. ч. тилозина фосфат и тартрат, цинк-бацитрацин, флавомицин (флавофосфолипол), хлортетрациклин, колистина сульфат. Антибиотики считаются абсолютно необходимыми для промышленного выращивания свиней, т. к. политика руководства страны направлена на полное обеспечение внутреннего рынка продукцией животноводства.

Вьетнам Многие антибиотики, включая хлорамфеникол, фуразолидон, нитрофуран, метронидазол, диметридазол Некоторые антибиотики

Австралия Авопарцин запрещен для коммерческого использования с 1999 г. Применяются достаточно широко

Литература

1. Кислюк С. М. Классификация кормовых добавок с точки зрения производителя и потребителя // Биотроф. 2009. № 3. URL: http:// www.biotroph.ru/ view_ post.phpId=22.

2. Кормовые антибиотики. URL: http://www.webvet.ru.

3. Инструкция по применению антибиотиков при выращивании и откорме сельскохозяйственных животных. М., 1971.

4. Ziv G., Bor A., Soback S. [et al.] Clinical pharmacology of apramycin in calves // Vet. Pharmacol. Ther. 1985. №8 (1). P. 95-104.

5. David G. S. Burch Antimicrobial Sensitivity Patterns of UK Chicken E. coli Isolates // J. Med. Microbiol. 1999. Vol. 35. P. 121-125.

6. Hunter J. E., Hart C. A., Shelley J. С [et al.] Human isolates of apramycin-resistant Escherichia coli which contain the genes for the AAC(3) IV enzyme // Epidemiol. Infect. 1993. Vol. 110 (2). P. 253-259.

7. Giurov B. Drug sensitivity of Salmonella strains isolated from poultry in 1980 - l984 // Vet. Med. Nauki. 1986. Vol. 23. P.10-17.

8. Gomez-Lus R. Evolution of bacterial resistance to antibiotics during the last three decades // Int. Microbiol. 1998. Vol. 1. P. 279-284.