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
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)