Антибиотики в водном хозяйстве: сомнительная опасность для общественного здравоохранения

МакМиллан Дж.Р., Национальная воднохозяйственная ассоциация, Чарльстон, Западная Виргиния, США

В последние годы мы стали свидетелями роста дебатов по поводу использования антимикробных средств в животноводстве. В то же время, отсутствие надежных данных дает возможность выдвигать лишь умозрительные, бездоказательные аргументы и косвенные намеки [1]. Сердцевиной таких аргументов является уверенность некоторых специалистов в том, что использование этих лекарств в сельском и водном хозяйстве ведет к росту и распространению резистентности к антибиотикам. В действительности, вероятность передачи резистентности от бактерий, обитающих в воднохозяйственных системах, к патогенным для человека бактериям, думается, невысока [2]. Окружающая среда водного хозяйста и технологический процесс в промышленности образуют несколько барьеров на пути подобной передачи. С другой стороны, такие барьеры еще более усложняют количественный анализ риска.

Многие виды позвоночных и беспозвоночных животных, а также растений, обитающих в водной среде, выращиваются в промышленных масштабах. Например, в США департамент сеельского хозяйства провел исследование [3], в ходе которого выяснилось, что в промышленных масштабах выращивается не менее 23 различных видов. Во всем мире число таких видов значительно больше и продолжает увеличиваться. Виды выращиваются в пресной, солоноватой и морской воде, как в холодных, так и в теплых условиях (т.е. при температуре от 5 до 300 С). Методы выращиввания самые разные: от участков водоемов, огороженных сетями – с проточной или “полуоткрытой” водой (т.е. свободно обменивающейся через ограждение) - до индивидуальных садков или замкнутых систем с использованием рециркуляции. Каждый из этих методов имеет свои достоинства и недостатки, равно как и потенциал для оказания различного воздействия на вероятность передачи резистентности.

Влияние окружающей среды

Естественная бактериальная флора водных экосистем значительно отличается от таковой на суше или у человека [4]. Многое зависит от того, какие именно бактерии опадают в воду с наземных водоразделов. Различия в содержании соли и органических веществ, pH и мутности могут влиять на популяции бактериальной флоры [4]. Одна только температура оказывает выраженный эффект на выживание и изобилие бактерий. Многие возбудители заболеваний у человека, в особенности те из них, которые ассоциируются с пищевыми инфекциями, имеют температурный оптимум 370 С. А это намного теплее температуры воды в производственном процессе в водном хозяйстве [5]. Эта разница особенно ощутима на примере выращивания рыбы лососевых пород, когда температура воды не превышает 150 С. Различные виды родов Salmonella и Vibrio могут существовать в теплой воде или теплых морях. Бактерии обоих родов были выделены от воднохозяйственных животных, выращенных в таких условиях. Тем не менее, патогенность или состояние резистентности у этих изолятов не установлены. Более того, в ходе недавнего обследования, проведенного американской Комиссией по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств (FDA) [6], установлена крайне низкая выявляемость сальмонелл в образцах рыбы, подвергшейся промышленной переработке и продаваемой в супермаркетах. Наибольшее число сальмонелл обнаружено на креветках, выловленных в открытом море у берегов Индии.

Причины резистентности “воднохозяйтвенных” баткрий не ясны. Использование антибиотиков, конечно, может повлиять на вероятноссть возникновения резистентности у некоторых видов [7]. Тем не менее, микроорганизмы могут быть устойчивыми к антибиотикам в отсутствие использования последних [8]. Поэтому важны и другие факторы. Какая-то резистентность может возникать вследствие увеличения питательных веществ в окружающей среде [8]. Важной детеринантой резистентности, по-видимому, является и тип воды, которая используется в водном хозяйстве. Например, во многих частях света экскременты животных и людей добавляются в садки для разведения рыб в качестве органического удобрения. В Европе и Израиле в течение десятилетий приспособления для обработки канализационных стоков являются составной частью водного хозяйства [9], хотя подобная практика отсутствует у США. Резистентные бактерии выделены у рыб, обитающих в районах сброса сточных вод [10]. Довольно высокую распространенность резистентности бактерий, выделенных от рыб, продающихся в супермаркетах Индии, связывают с тем, что рыбы кормятся в районах, загрязненных сточными водами [11]. Несмотря на это, заболевания людей, связанные с выращенными в водных хозяйствах животными, встречаются крайне редко.

Терапевтическое использование

В международной воднохозяйственной практике антибиотики обычно не используются в качестве стимуляторов роста, а в США подобное их применение запрещено законом. Однако антибиотики изредка применяют в воднохозяйственном животноводстве для лечения специфических бактериальных заболеваний. Эти лекарства, главным образом, входят в состав обогащенного медикаментами корма. Так происходит потому, что отдельных больных рыб нелегко изолировать для проведения лечения. В США антибиотики непосредственно вводятся в состав корма для животных, а не наносятся поверх него после завершения технологического процесса по производству корма. Это препятствует попаданию лекарств в окружающую среду в процессе доставки корма. Кроме того, обогащнный медикаментами корм используется только тогда, когда большинство рыб в популяции кормится активно. При соблюдении наилчших технологий вкупе с тщательным изучением рыб обогащенный медикаментами орм доставляется в такие сроки, чтобы гарантировать его съедение в течение нескольких секунд. Более того, во многих типах оборудования, которое используется в водном хозяйстве, существуют специальные приспособления для захвата плотных частиц отходов перед сливом воды. Они позволяют удалять из воды антибиотики, связанные с фекальными массами или пищевыми отходами.

Окситетрациклин и орметоприм/сульфадиметоксин являются двумя антибиотиками, одобренными FDA для использования в водном хозяйстве в США. Они могут применяться только для лечения ряда бактериальных инфекций у определенных видов животных (рыбы лососевых пород, зубатка полосатая, омары). В других странах для использования в водном хозяйстве одобрено намного больше антибиотиков, и в более высоких дозах. В Японии, например, могут использоваться 29 антибиотиков или их комбинаций [12]. В большинстве стран не требуется столь высокий уровень для одобрения использования антибиотиков, либо применяются менее строгие требования, чем в США.

Предполагается, что использование антибиотиков при промышленном разведении креветок в Эквадоре вызвало развитие устойчивости ко многим средствам среди Vibrio cholerae [1]. Мало доказательств можно привести в поддержку этой гипотезы. Предлагаются и другие правдоподобные объяснения [13], включая плохую гигиену. Сброс сточных вод, содержащих антибиотикки, в прибрежные воды [10], в районе расположения ерм по выращиванию креветок – еще одно возможное объяснение [1].

То, каким образом представители водного мира сбываются и потребляются, также может влиять на вероятность контакта с “водными” бактериями,- как резистентными, так и чувствительными к антибиотикам. В то время как заболевания людей, связанные с животными, произведенными в водных хозяйствах, являются чрезвычайно редкими, опубликованы два сообщения об инфекциях у людей, связанных с приготовлением живых тилапий [14]. В обоих случаях люди укалывались о колючие, расходящиеся лучами плавники рыб. В результате бактерии (Streptococcus iniae или V.vulnificus) непосредственно инокулровались в организм. В Израиле, где имело место инфицирование V.vulnificus, как только производитель вернулся к традиционному методу торговли своей рыбой, инфекции у людей прекратились [14].

Потребление сырой рыбы и моллюсков является известным фактро риска ищевых инфекций. В Японии инфицирование V.parahaemolyticus (нормальным обитателем морских экосистем) может происходить при употреблении сырой, недостаточно термически обработанной или повтроно загрязненной пищи из морепродуктов [5], такой как выращенные в водных хозяйствах финвалы.

Существует очень мало реальных доказательств, которые бы указывали на то, что использование антибиотиков в водных хозяйствах представляет хоть какой-либо риск для общественного здравоохранения. В действительности, большой исторический опыт свидетельствует, что различные есстественные барьеры и современные технологии, которые применяются в водном хозяйстве, эффективно предупреждают передачу любых возбудителей инфекций у человека. Для количественного анализа риска требуются данные, заслуживающие большего доверия. Хотя имеющаяся в настоящее время информация указывает на безопасность использования антибиотиков в водном хозяйстве, Национальная воднохозяйственная ассоциация, тем не менее, поддерживает разумное применение этих лекарств и поддерживает развитие эффективных альтернатив.

Литература

    1. Angulo F. 2000. APUA Newsletter 18 (1): 1-6.
    2. Smith P, Hiney MP, Samuelsen OB. 1994. Annual review of fish diseases. 4: 273-313; Alderman DJ and Hastings TS. 1998. Int J Food Scienece and Technology. 33: 139-155; Alderman DJ. 1997. Report for the joint FAO/NACA/WHO Study Group on Food Safety Issues Associated with Products from Aquaculture. National Aquaculture Association., Aquatic Animal Health Committee review of CDC comments. www.natlaquaculture.org
    3. USDA. 2000. Census of Aquaculture (1998). 3 (3): 1-89.
    4. Rhenheimer G. 1991. Aquatic Microbiol, John Wiley and Sons, Pub. New York, NY. 363p.
    5. Doyle M., Beuchat LR, Montville TJ (eds). 1997. Food Microbiol. ASM Press. Washington, D.C. 768p.
    6. FDA. 1999. Salmonella in Seafood Assignment (DOEP98-12).
    7. Tsoumas A, Alderman DJ, Rodgers DJ. 1989. J Fish Diseases 12: 493-507.
    8. Baya A, Brayton PR, Brown VL et al. 1986. Appl Envir Microbiol. 51: 1285-1292. Spanggaard B, Jorgensen F, Gram L et al. 1993. Aquaculture 115: 195- 207. McPherason RM, DePaola, Motes SR et al. 1991. Aquaculture 99: 203-211. Kapetanaki M, Kerry J, Hiney M et al. 1995. Aquaculture 134: 227-236. Vaughn S, Coyne R, Smith P. 1996 Aquaculture 139: 47-54.
    9. Buttner JK. 2000. Aquaculture Magzine Jan/Feb: 26-40. Kontara EK, Maswardi A. 1999. World Aquaculture 30: 14-62. Pillay TV. 1992. Aquaculture ans Environment. John Wiley and Sons, Inc., New York, NY. Avault JW. 1996. Fundamentals of Aquaculture . AVA Publ. Co, Inc. Baton Rouge, LA.
    10. Pittibone GB, Mear JP, Sampsell BM. 1996. Letters in Appl Microbiol 23: 234-240. Hirsch RT, Ternes T, Haberer K et al. 1999. Sci Total Env 225: 109-118.
    11. Hatha AA, Lakshmanaperumalsamy P. 1995. Letters in Appl Microbiol 21: 47-49.
    12. Okamoto A. 1992. Chemotherapy in Aquaculture: from Theory to Reality, edited by C.Michael, DJ Alderman. Paris, France: Office International de Epizooties, pp. 109-114
    13. Weber JT, Mintz ED, Canizares R et al. 1994. Epidemiol Infect 112: 1-11.
    14. Bishart N, Raz R. 1996. Lancet 348: 1585-1586. Weinstein MR, Litt M, Kertesg DA et al. 1997. N Engl J Med 337: 589-594.

Примечание

Эта статья является опровержением работы Angulo F. “Antimicrobial agents in aquaculture: potential impact on public health”. Опубликованной в APUA Newsletter 2000; 18 (1): 1, 4-5. Международный союз за рациональное использование антибиотиков (APUA) заинтересован в представлении всех точек зрения на сложный вопрос об использовании антибиотиков в сельском и водном хозяйстве. В следующих выпусках Бюллетеня APUA (APUA Newsletter) эта дискуссия будет продолжена.

Выражение признательности

Редакция журнала “Клиническая антибиотикотерапия” благодарит Международный союз за рациональное использование антибиотиков (APUA) за финансовое содействие переводу и публикация статьи (малый грант). Связаться с APUA можно по адресу:

Alliance for the Prudent Use of Antibiotics

75 Kneeland Street

Boston, MA 02111-1901 USA

(тел. 617-636-0966, факс 617-636-3999)

или через Интернет: