Альтернативы применению антибиотиков в аквакультуре

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Санкт-Петербургская Государственная Академия Ветеринарной Медицины

Альтернативы применению антибиотиков в аквакультуре

Серова Е.С.

Применение антибиотиков в аквакультуре. Возможные негативные последствия для человека. Обзор альтернативных методов лечения бактериальных болезней у рыб.

Ключевые слова: Антибиотики, Антибиотикорезистентность, Аквакультура, Фаги.

ALTERNATIVES TO USE ANTIBIOTICS IN AQUACULTURE

Serova E.S.

The use of antibiotics in aquaculture. Possible negative effects on human health. A review of alternative methods of treating bacterial fish diseases.

Keywords:Antibiotics, Antibiotic resistance, Aquaculture, Phages.

Рыбы, находясь на протяжении всей своей жизни в воде, все время контактируют с различными микроорганизмами, которые в свою очередь проникают в ее организм. В естественных водоемах всегда присутствует патогенная микрофлора, которая является очагом различных бактериальных инфекций. Такие бактериальные инфекции могут принести большой экономический ущерб при культивировании рыб. Чтобы решить эту проблему, рыбоводные предприятия часто используют антибиотические соединения для лечения бактериальных заболеваний. Инфекционные заболевания всегда представляют опасность и могут привести к значительным потерям и проблемам с запасами рыбной продукции. Интенсивная аквакультура привела к значительным проблемам с бактериальными заболеваниями, лечение которых в настоящее время требует интенсивного использования противомикробных препаратов. Хотя различные авторы подчеркивали предполагаемые отрицательные эффекты использования антимикробных агентов в рыбоводных хозяйствах Alderman and Hastings, 1998; [4], несколько исследований устойчивости к противомикробным препаратам были произведены в сфере аквакультуры [2].

В производстве аквакультуры в настоящее время используется широкий спектр химических веществ. К ним относятся дезинфицирующие средства (например, водород пероксид и малахитовый зеленый), антибиотики (например, сульфонамиды и тетрациклины) и антигельминтные агенты (например, пиретроидные инсектициды и авермектины)[7]. Борьба с болезнями является активной исследовательской областью, в которой особое внимание уделяется поиску альтернативы антибиотикотерапии. Опасность для здоровья населения, связанная с использованием противомикробных препаратов в аквакультуре включает разработку и распространение антимикробных резистентных бактерий и генов, наличие противомикробных остатков в продуктах аквакультуры и окружающей среде.

Цель этой статьи - представить информацию о существующих знаниях относительно использования антибиотиков в аквакультуре.

Противомикробные средства можно определить, как вещества, способные убивать или ингибировать рост микроорганизмов. После их официального открытия Флеминггом в 1928 году антибиотики становятся основными лекарственными средствами для здоровья и благополучия человека и животных. Антибиотики могут быть получены из природных источников или иметь синтетическое происхождение. Антибиотики должны быть безопасными (нетоксичными) для хозяина, что позволит использовать их в качестве химиотерапевтических средств для лечения бактериальных и инфекционных заболеваний. В дополнение к их применению в медицине человека, противомикробные средства также используются в пищевых продуктах животных и аквакультуры, и их использование может быть классифицировано как терапевтическое или профилактическое. В большинстве стран с важной отраслью аквакультуры государственные учреждения оказывают некоторые контролирующие действия. Например, в Норвегии использование противомикробных препаратов требует ветеринарный рецепт, и, следовательно, их использование является терапевтическим. Они продаются в аптеках, разрешенных Норвежским агентством по лекарственным средствам.

Антимикробные препараты могут иметь различные типы химических структур, и они действуют на различные части бактериальной клетки. Таким образом, антибиотики работают одним из двух механизмов. Первый связан с воздействием на клеточную стенку бактерий, либо на саму клетку. Примерами антибиотиков работаюзщих по такому механизму являются пенициллин, фторхинолоны и метронидазол. Второй механизм связан с останавкой процесса размножения бактерии с продуцированием бактериальных белков, репликацией ДНК. Примеры включают тетрациклины, сульфонамиды, хлорамфеникол и макролиды [1].

Использование антибиотиков в аквакультуре зависит от правил, которые различны в разных странах. Появляющееся представление о том, что антибиотики следует использовать с большей осторожностью, вызвало более строгие правила использования антибиотиков в аквакультуре и наличие антибиотических остатков в продуктах аквакультуры. В некоторых странах правила использования антибиотиков строги, и только несколько антибиотиков лицензированы для использования в аквакультуре. Однако значительная часть мирового производства аквакультуры имеет место в странах, имеющих разрешительные нормы. Кроме того, многие правительства установили обязательные Максимальные уровни остатков (MRL) для продуктов аквакультуры.

Противомикробные резистентные бактерии в аквакультуре представляют риск для здоровья населения. Появление приобретенной резистентности в патогенах рыб и других водных бактериях означает, что такие устойчивые бактерии могут выступать в качестве резервуара резистентных генов, которые могут в конечном итоге оказаться у человека. Например, резистентные плазмиды из возбудителя рыбы Vibrio anguillarum были перенесены в бактерию возбутеля Vibriocholera у людей [6].

Важно учитывать, что большинство антибиотиков, используемых для лечения инфекций, производятся микроорганизмами, а это означает, что гены устойчивости к антибиотикам также должны появиться в искусственных средах обитания [5]. Лучшее понимание экологической роли антибиотиков и устойчивости к антибиотикам в естественных средах может в конечном итоге помочь противодействовать возникновению и развитию резистентности. антибиотик рыба аквакультура болезнь

Возрастание резистентности к бактериальным антибиотикам стало глобальной проблемой, поэтому появилась потребность в создании альтернативных методов лечения бактериальных патогенов, в том числе и в отраслях аквакультуры. Вакцинация является идеальным методом профилактики инфекционных заболеваний, но к сожалению вакцины, для аквакультуры не имеют достаточной коммерческой доступности. В настоящее время было успешно использовано несколько альтернативных антибиотикам методов лечения бактриальных инфекций. Использование безвредных микроорганизмов активно применется в аквакультуре для предотвращения бактериальной инфекции у водных организмов. Так можно предложить использование пробиотиков в аквакультуре, которые позволяют контролировать водные патогены. Другим альтернативным методом лечения является применение эфирных масел, которые являются природными компонентами растений. Благодаря своим антимикробным свойствам эти масла могут представлять собой как профилактические, так и терапевтические средства в аквакультуре. Кроме того, стоит обратить внимание на фаговую терапию. Она имеет значительные преимущества в предотвращении и контроле инфекционных патогенов. В зарубежных странах фаги для аквакультуры успешно используются с 1999 года. Фаги обладают несколькими преимуществами по сравнению с другими терапевтическими агентами. Во-первых они имеют специфические узкие диапазоны хозяев, что означает, что они не вредят нормальной микробиоте кишечника. Во-вторых, они могут самореплицироваться в бактериальной мишени, что устраняет необходимость в нескольких введениях. В-третьих, пока еще не было зарегистрировано никаких побочных эффектов применения бактериофагов [3].

Интенсивное рыбоводство способствовало распространению многих бактериальных заболеваний, что, в свою очередь, привело к увеличению использования противомикробных препаратов. Озабоченность по поводу последствий использования антибиотиков в аквакультуре для общественного здравоохранения способствовала разработке строгих правил, регулирующих использование антибиотиков, и привела к тому, что только несколько антибиотиков были лицензированы для использования в аквакультуре. Наличие устойчивых к антибиотикам бактерий могут представлять угрозу для рыбных ферм, поскольку они могут служить источниками антибиотикорезистентных генов для патогенов рыб. Поскольку устойчивые бактерии могут переноситься на людей и способны переносить свои резистентные гены к патогенам человека, существует необходимость сдерживания и борьбы с их появлением и распространением. В дополнение к потенциальным последствиям для здоровья человека, неэффективность лечения антибиотиками при болезнях рыб приводит к значительным экономическим потерям.

Одной из стратегий сокращения использования антибиотиков в аквакультуре является внедрение методов выращивания, которые минимизируют уровень стресса рыб и снизят вероятность того, что инфекции потребуется лечить с применением антибиотиков. Разработано несколько альтернатив антибиотикам; включая пробиотики, фаговую терапию и эфирные масла, ведь некоторые из них успешно используются для борьбы с бактериальными инфекциями на рыбоводных фермах европы и азии. Эти микроорганизмы, соединения и их компоненты приобретают все больший интерес из - за их относительно безопасного статуса, широкого признания потребителями и их потенциала для многоцелевого использования. Хотя применение этих альтернатив в аквакультуре является очень перспективным, необходимы и дальнейшие исследования, чтобы получить более полное представление о своих механизмах действий, улучшить их стабильность и оценить их воздействие на окружающую среду и микробиоту хозяина.

Список литературы:

Миранда С, Земельман Р. Бактериальная устойчивость к окситетрациклину в чилийском лососевом сельское хозяйство // Аквакультура. -2002- 212 (1-4), с. 31-47.

Фернандес-Аларкон C.Т. Обнаружение гена FloR в разнообразии флорфеникола Устойчивые грамотрицательные бациллы из пресноводных лососевых ферм в Чили // Зоонозы и общественное здравоохранение. - 2010 - 57, С. 181-188.

Юхименко Л.Н. Бычкова Л.И., Гаврилин К.В., Трифонова Е.С. Проблема экологической безопасности лечебных и профилактических мероприятий в рыбоводстве // Мат-лы Межд. науч.- практ. конф. "Аквакультура и интегрированные технологии: проблемы и возможности"/ Сб. науч.

докл. Москва, 11-13 апреля 2005 г. - М.: ГНУ ВНИИР, 2005. - Т.2. - С. 344-347.

Cabello F.C. Сложность использования профилактических антибиотиков в аквакультуре: растущая проблема здоровья человека и животных в окружающей среде // Экологическая микробиология. - 2006 - С. 1137-1144.

Martнnez, J. L Антибиотики и антибиотикорезистентные гены в естественной среде // Наука. - 2008 - C. 365-367.

Nakajima, T. Передача R-плазмид Vibrio anguillarum в Vibrio cholera. // Микробиология и иммунология. -1983- 27, с. 195-198.

Rawn, Dorothea F. Анализ финской и не финской рыбной продукции для azamethiphos и dichlorvos с канадского розничного рынка // Международный журнал по пищевой науке и технике. - 2009 - 44 (8), C. 1510-1516.

Размещено на Allbest.ru