十年经典
2018年07月号
医学进展

养殖业的抗生素之殇

作者:马肃平、白蕊

在中国,关于生猪养殖业的一切都可以用“举世无双”来形容,看看下面一组数字吧:

5亿头——每年生猪的养殖量和消费量,这一数字相当于全球总量的一半;

6180亿公斤——全国每年产生的猪粪量;

10多万吨——生猪每年被喂食、随后排泄出的抗生素。

“在中国,我们每年使用15~20万吨抗生素,”中科院广州地球化学研究所研究员应光国说,“这一数字大约是美国的10倍。”

2015年6月,应光国课题组公布首份中国抗生素使用量和排放量清单。结果显示:2013年中国使用抗生素达16.2万吨,其中52%为兽用抗生素,在36中常见抗生素中,兽用抗生素的比例更是高达84.3%。

近年来,中国政府开始着手控制人体的抗生素滥用。2012年8月,原卫生部出台的《抗菌药物临床应用管理办法》正式实施。该办法对抗生素进行了分级管理,规定了各级医院的使用总数上限,明确了医生的使用权限,由于规定严格而细致,因此也被称为“史上最严限抗令”

遗憾的是,在养殖业领域,抗生素的滥用却始终处于缺乏监管的境地。

“在中国,给 动物治病和为加快生长而使用抗生素的情况是未被监测的,这常常导致其被大量使用。从动物粪便中广泛检出高浓度的抗生素残留就说明了这一点。”2013年, 中国科学院城市环境研究所所长朱永官在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上撰文指出,中国养殖业所用抗生素的量至少是美国的4倍。

在他看来,与现有养殖步骤下残留在肉中的抗生素相比,更危险的是那些散播在环境中、数量正在持续增长的抗生素耐药基因(antibiotic resistance genes,ARGs)。

为了查清生猪养殖业中ARGs的种类和存在情况,朱永官等人先后在北京、浙江和福建的三家大型养猪场对猪的粪便进行了采样。这些养猪场每家每年都向市场供应超过一万头以上的猪。

作为对照,研究人员从福建莆田的原始森林里采集土壤样本,还采集了美国未经喂食抗生素猪的粪便样本。

以上这些样本 被拿到美国密歇根州立大学的实验室进行了定量检测。结果他们找到了149个耐药基因,这些基因的出现频率比对照样本高出百倍、千倍。朱永官表示,他担心的 是ARGs可能会转移到那些可以对人体致病的细菌中去,由此将造出超级病菌。这样一来,当人类病患再去服用抗生素的时候,由于细菌已经有了耐药性,原本神 奇的药物就失去效用了。

“尽管这项研 究只有3家农场,但它们的地理位置、堆肥技术、抗生素用量、ARGs的状况都非常相似,这表明相似的耐药性基因的蓄积在全中国以及其他使用类似管理手段的 国家都存在。”作者们在论文中写道。朱永官希望,他们的这项研究能推动政府加强对于养殖业抗生素使用的管控。

如今,朱永官和他的团队正在对中国河流中的ARGs进行研究,按他的说法,这也是国内首次运用高通量分子工具开展类似研究。

研究显示,在 福建第二大河流九龙江中,抗生素耐药菌正在迅速增殖、扩张。为了搞清ARGs是从何处进入九龙江的,朱永官的团队在河流沿岸建立了26个监测点。“在九龙 江流经的龙岩水域,我们发现了大量的ARGs,其总量比水源地高出近百倍,而这片水域恰好位于农场下游。”在即将发表在《生物工程与应用微生物》 (Applied Microbiology and Biotechnology)杂志上的一篇论文中,研究者这样写道。

九龙江绝非孤。 2014年12月,央视记者和研究人员分赴东北、华北和华东等地,在我国的主要河流海河、长江入海口、黄浦江、珠江、辽河等河流的部分点位中都检出了抗生 素。与此同时,央视还对山东鲁抗医药大量偷排抗生素污水进行了曝光。根据央视《新闻直播间》的报道,鲁抗医药下属污水处理中心的外排污水中,抗生素浓度超 自然水体上万倍,并存在数据造假问题。

“农场是河流中ARGs的主要来源。”在文章中,朱永官这样写道。

在一些研究者看来,要想减少养猪场周边河流中ARGs的存在并不是件难事。“最关键的一点是要采取合适的粪便堆肥技术。”美国密歇根州立大学自然科学基金会微生物生态中心主任James Tiedje说,“粪便堆肥如果能达到一定的温度,就能杀灭大部分细菌。”

更好的做法是减少抗生素的使用。在美国,不同年龄段的生猪被分隔开来养殖,加上养殖场卫生环境的改善,饲养者已经减少了抗生素的投喂,但生猪的生长并没有受到太大的影响。

“我们重新评估了抗生素的使用对禽畜的影响,发现与此前声称的相比,减少抗生素的使用所造成的影响远没有那么大。”堪萨斯州立大学兽医学院猪营养专家Steve Dritz表示。近期,荷兰养殖户也把抗生素的用量减少了一半,产量同样没有受到影响。

浙江桐乡华腾牧业有限公司创始人沈建平也有同样的发现。华腾牧业每年销售约4万公吨的无抗生素饲料,他们还用这种饲料养着5000头生猪。“猪的生长速度没那么快了,”沈建平坦言,“但最终它们能达到同样的体型。”

在中国,华腾 牧业这样的做法并不多见,但朱永官认为,这样的做法值得鼓励。他从华腾牧业农场的猪粪中检测ARGs,将检测结果与其他养殖场进行了比较。尽管研究结果尚 未公布,但可以肯定的是,由于喂食了无抗生素的饲料,生猪排泄物中的ARGs含量大大降低,这也将降低周围土壤和水域被污染的风险。

正如应光国所说的,“要想控制环境中的ARGs,最简单的做法就是减少摄入。”

(作者:马肃平、白蕊)

参考文献:Science 2015;347:704

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