Противомикробные препараты в аквакультуре
Противомикробные препараты уничтожают бактерии , вирусы , грибки , водоросли и другие микробы . Клетки бактерий ( прокариотов ), например сальмонеллы , отличаются от клеток организмов более высокого уровня ( эукариотов ), например рыб. Антибиотики — это химические вещества, предназначенные либо для уничтожения, либо для подавления роста патогенных бактерий, при этом используя различия между прокариотами и эукариотами, чтобы сделать их относительно безвредными для организмов более высокого уровня. Антибиотики созданы так, чтобы действовать одним из трех способов: разрушая клеточные мембраны бактерий (лишая их возможности саморегулироваться), препятствуя синтезу ДНК или белка или препятствуя активности определенных ферментов, уникальных для бактерий. [1]
Антибиотики используются в аквакультуре для лечения заболеваний, вызываемых бактериями. [2] Иногда антибиотики используются для лечения заболеваний, но чаще антибиотики используются для предотвращения заболеваний путем обработки воды или рыбы до того, как заболевание возникнет. [3] Хотя этот профилактический метод предотвращения заболеваний выгоден, поскольку он предотвращает потери и позволяет рыбе расти быстрее, у него есть несколько недостатков.
Чрезмерное использование антибиотиков может привести к появлению бактерий , устойчивых к антибиотикам . Устойчивые к антибиотикам бактерии могут возникать спонтанно, когда селективное давление, направленное на выживание, приводит к изменениям в последовательности ДНК бактерии, позволяющим этой бактерии пережить лечение антибиотиками. Поскольку для лечения рыб используются те же самые антибиотики, которые используются для лечения заболеваний человека, патогенные бактерии, вызывающие заболевания человека, также могут стать устойчивыми к антибиотикам в результате лечения рыб антибиотиками. [4] По этой причине чрезмерное использование антибиотиков при лечении аквакультуры рыбы (помимо других видов сельскохозяйственного использования) может создать проблемы для общественного здравоохранения. [5]
Обзор
[ редактировать ]У проблемы есть две стороны. В некоторых странах запасы чистой воды для аквакультуры крайне ограничены. [6] Необработанный навоз животных и человеческие отходы используются в качестве корма на фермах по выращиванию креветок и тилапии в Китае и Таиланде, а также для сбора отходов, накапливающихся в результате недостаточной очистки сточных вод. [6] Чтобы предотвратить распространение бактерий и болезней в загрязненной воде, некоторые зарубежные рыбные фермы добавляют в рыбную муку запрещенные в США антибиотики. [6] Однако, поскольку более строгие и ужесточающиеся правила в США повышают цены на продукты питания, импорт из стран, где нет этих правил, увеличивается в зависимости от цены и прибыли. [7]
В период с 1995 по 2005 год, первые десять лет существования НАФТА - ВТО в США, импорт морепродуктов увеличился на 65 процентов, а импорт креветок — на 95 процентов. [8] Сегодня 80 процентов американских морепродуктов импортируется, около половины поступает из аквакультуры. [7] На Китай, Таиланд и Вьетнам вместе приходится 44 процента импорта морепродуктов в Соединенные Штаты. [9]
FDA проводит испытания на наличие химических веществ в продуктах аквакультуры уже более двух десятилетий. В ноябре 2005 года программа тестирования препаратов для аквакультуры была пересмотрена и теперь включает такие антибиотики, как хлорамфеникол , фторхинолоны , нитрофураны и хинолоны , а также противомикробные соединения, такие как малахитовый зеленый , которые не одобрены для использования в аквакультуре. [10] С 1 октября 2006 г. по 31 мая 2007 г. FDA протестировало образцы сома, басы, креветок , ельца и угря из Китая, обнаружив, что двадцать пять процентов образцов содержат остатки лекарств. [11] FDA одобрило пять различных препаратов для использования в аквакультуре, если морепродукты содержат меньше установленного максимального уровня остатков: флорфеникол, сульфамеразин, хорионический гонадотропин, дигидрат окситетрациклина, гидрохлорид окситетрациклина, а также комбинацию препаратов сульфадиметоксина и орметоприма . [7] FDA одобрило два препарата — формалин и перекись водорода, для которых не установлена толерантность. [7]
В настоящее время FDA обеспечивает соблюдение правил в США, требующих тестирования некоторых импортируемых продуктов на наличие противомикробных агентов в соответствии с предупреждением об импорте 16-131. [12] В Предупреждении об импорте указывается, что использование противомикробных препаратов на различных этапах аквакультуры, включая малахитовый зеленый, нитрофураны, фторхинолоны и генцианвиолет , может способствовать повышению резистентности к противомикробным препаратам у патогенов человека и что длительное воздействие нитрофуранов, малахитового зеленого и Было показано, что генцианвиолет оказывает канцерогенное действие. [12] В брошюре для потребителей FDA описывает причины принятия мер в связи с предупреждением об импорте:
После того, как FDA неоднократно обнаружило, что выращенные на фермах морепродукты из Китая были загрязнены, 28 июня 2007 года агентство объявило о более широком контроле над импортом всех выращенных на фермах сомов, басы, креветок, ельца (связанного с карпом) и угря из Китая. В ходе целевого отбора проб с октября 2006 года по май 2007 года FDA неоднократно обнаруживало, что морепродукты, выращенные на фермах из Китая, были загрязнены противомикробными веществами, которые не одобрены для использования в Соединенных Штатах. В частности, были обнаружены противомикробные препараты нитрофуран, малахитовый зеленый, генцианвиолет и фторхинолоны. [13]
Из-за ограничений финансирования и ресурсов Счетная палата правительства США заявляет, что только 1% морепродуктов по сравнению с 2% всего импорта проверяется и только 0,1% всех морепродуктов проверяется на наличие остатков антибиотиков. [6]
Примеры противомикробных препаратов
[ редактировать ]Медные сплавы
[ редактировать ]
В последнее время медные сплавы стали важными сетчатыми материалами в аквакультуре (разведение водных организмов, включая рыбоводство ). Различные другие материалы, включая нейлон , полиэстер , полипропилен , полиэтилен с пластиковым покрытием , сварную проволоку , резину , запатентованные шпагаты (Spectra, Dyneema) и оцинкованную сталь , также используются для изготовления сетей в вольерах для аквакультуры по всему миру. [14] [15] [16] [17] [18] Все эти материалы выбираются по разным причинам, включая осуществимость конструкции, прочность материала , стоимость и устойчивость к коррозии .
Что отличает медные сплавы от других материалов, используемых в рыбоводстве, так это то, что медные сплавы обладают противомикробными свойствами (информацию об антимикробных свойствах меди и ее сплавов см. в разделах «Антимикробные свойства меди» и «Антимикробные контактные поверхности медного сплава» ). В морской среде антимикробные/альгицидные свойства медных сплавов предотвращают биообрастание , которое кратко можно описать как нежелательное накопление, адгезию и рост микроорганизмов , растений , водорослей , трубчатых червей , ракушек , моллюсков и других организмов на поверхности человека. сделали морские сооружения. [19] Подавляя рост микробов, ручки для аквакультуры из медного сплава позволяют избежать необходимости дорогостоящих чистых изменений, которые необходимы при использовании других материалов. Устойчивость к росту организмов на сетках из медного сплава также обеспечивает более чистую и здоровую среду для роста и развития выращиваемой рыбы. Помимо преимуществ против обрастания, медные сплавы обладают сильными структурными и коррозионностойкими свойствами в морской среде. Сетки из латунного сплава в настоящее время также используются в коммерческих аквакультурных операциях в Азии, Южной Америке и США. Посмотрите антимикробные свойства латуни.
Метиленовый синий
[ редактировать ]Метиленовый синий используется в аквакультуре и любителями тропических рыб для лечения грибковых инфекций. Он также может быть эффективен при лечении рыб зараженных ихтиозойными , простейшими Ichthyophthirius multifiliis . Обычно его используют для защиты свежеотложенной икры рыб от заражения грибками или бактериями. Это полезно, когда любитель хочет искусственно вывести икру рыб.Метиленовый синий также очень эффективен при использовании в составе «лечебной рыбной ванны» для лечения отравлений аммиаком, нитритом и цианидами, а также для местного и внутреннего лечения раненых или больных рыб в качестве «первой реакции». [20]
Озон
[ редактировать ]Озон добавляют в морскую воду и используют для дезинфекции поверхности икры пикши и атлантического палтуса от нодавируса. Нодавирус – это смертельный вирус, передающийся вертикально, вызывающий серьезную смертность рыб. Яйца пикши не следует обрабатывать повышенным содержанием озона, поскольку обработанные таким образом яйца не вылупляются и погибают через 3–4 дня. [21]
Некоторые проблемные противомикробные препараты
[ редактировать ]Малахитовый зеленый
[ редактировать ]В 1983 году FDA запретило использование малахитового зеленого в аквакультуре. Исследования токсичности показали, что это химическое вещество может иметь серьезные токсические побочные эффекты. [22] Малахитовый зеленый на самом деле не является антибиотиком, но обладает антибиотическими свойствами. Малахитовый зеленый в некоторой степени стабилен в окружающей среде и, следовательно, его можно обнаружить у рыб, которых в какой-то момент обрабатывали этим химическим веществом, даже после прекращения лечения. [23] После более строгих испытаний и проверок со стороны правительств западных стран использование малахитового зеленого стало сокращаться, а другие наркотики стали становиться более распространенными.
хлорамфеникол
[ редактировать ]В то время как в США креветки, выращенные на фермах, проверяются на хлорамфеникол с 1994 года, за последнее десятилетие FDA разработало более чувствительную методологию тестирования и изменило уровни обнаружения хлорамфеникола в ответ на растущее обнаружение следов хлорамфеникола в импорте. [24] В ответ на открытие в США хлорамфеникола в импортированных креветках и последующее повышение чувствительности тестирования, использование этого соединения в аквакультуре начало сокращаться. [25]
Генцианвиолет
[ редактировать ]Генцианвиолет , также известный как кристаллвиолет, обладает антибактериальными, противогрибковыми и противопаразитарными свойствами. [26] Это соединение использовалось во время Первой мировой войны в качестве местного антисептика, но в наше время было заменено более современными методами лечения. FDA запрещает использование генцианвиолета в аквакультуре из-за многочисленных исследований, показывающих повышенный риск развития некоторых видов рака, связанных с этим соединением, а также того, что это химическое вещество биодоступно для рыб при использовании в аквакультуре. [27]
Нитрофураны
[ редактировать ]Нитрофураны представляют собой антибиотики широкого спектра действия, эффективны против грамположительных и грамотрицательных бактерий. В 1991 году FDA отозвало несколько одобренных продуктов нитрофурана животного происхождения в результате исследования, показавшего, что нитрофуразон, один из нитрофуранов, может вызывать опухоли молочной железы у крыс и опухоли яичников у мышей. FDA также пришло к выводу, что некоторые люди могут быть гиперчувствительны к этому продукту. [28] Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов заявляет: «Абсолютно запрещено использование нитрофуранов вне указаний в продуктах животного происхождения, включая морепродукты». [28] В настоящее время FDA задерживает некоторые импортные морепродукты без физического досмотра из-за использования производителем нитрофурана. [28]
Флорхинолоны
[ редактировать ]Фторхинолоны было запрещено использовать вне маркировки в США и многих других частях мира в аквакультуре из-за опасений общественного здравоохранения по поводу развития такой устойчивости к противомикробным препаратам. [11] Китайские власти признали, что разрешено использование фторхинолонов в аквакультуре, хотя использование фторхинолонов у сельскохозяйственных животных может повысить устойчивость к антибиотикам патогенов человека, что ставит под угрозу эффективность использования этого критически важного класса антибиотиков в медицине человека. [11] Правительство Китая установило более высокий максимальный предел остатков, чем в США, и исследования в Китае показали, что китайцы эффективно соблюдают китайские ограничения. [29] Из-за опасений по поводу присутствия фторхинолонов в продуктах питания, причем не только в аквакультуре, но и в таких продуктах, как мед, [11] США продолжают разрабатывать методы и стратегии для обнаружения незаконных остатков и предотвращения их попадания в продовольственные запасы США. [11]
Ссылки
[ редактировать ]- ↑ Онлайн-учебник по бактериологии Тодора , Кеннет Тодор, доктор философии, 2008 г. (последнее посещение 1 октября 2011 г.)
- ^ Олдерман, диджей; Гастингс, Т.С. (1998). «Использование антибиотиков в аквакультуре: развитие устойчивости к антибиотикам – потенциальный риск для здоровья потребителей». Межд. Дж. Пищевая наука. Технол . 33 (2): 139–155. дои : 10.1046/j.1365-2621.1998.3320139.x .
- ^ «Экотоксичность смесей антибиотиков, используемых в аквакультуре». Окружающая среда. Токсикол. хим. 25: 2208-2215. Кристенсен А.М., Ингерсли Ф. и Баун А. 2006.
- ^ Противомикробные агенты в аквакультуре: потенциальное влияние на здоровье. Информационный бюллетень АПУА. 18:1-6. Ангуло, Ф.Дж., 2000 г.
- ^ «Последствия использования противомикробных препаратов у сельскохозяйственных животных для общественного здравоохранения в Соединенных Штатах». Микроб. Сопротивление наркотикам 9: 373-379. Андерсон, А.Д., Дж.М. Нельсон, С. Росситер и Ф.Дж. Ангуло. 2003.
- ^ Jump up to: а б с д Испорченные морепродукты достигают США, говорят эксперты по безопасности пищевых продуктов , Николь Гилберт, News21, 2011 г. (последнее посещение в октябре 2011 г.).
- ^ Jump up to: а б с д БЕЗОПАСНОСТЬ МОРЕПРОДУКТОВ, FDA необходимо улучшить надзор за импортируемыми морепродуктами и лучше использовать ограниченные ресурсы , Счетная палата правительства США, 14 апреля 2011 г.
- ^ ТОРГОВЫЙ ДЕФИЦИТ ПРОДОВОЛЬСТВЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ, предлагаемые расширения НАФТА повторяют ограничения политики безопасности пищевых продуктов США, которые способствуют небезопасному импорту продуктов питания , Global Trade Watch Public Citizen, 2007 г.
- ^ Китай 23%, Таиланд 16% и Вьетнам 5%. БЕЗОПАСНОСТЬ МОРЕПРОДУКТОВ, FDA необходимо улучшить надзор за импортируемыми морепродуктами и лучше использовать ограниченные ресурсы , Счетная палата правительства США, 14 апреля 2011 г.
- ^ USFDA, Усилия отрасли по сокращению использования неутвержденных лекарств. Глобальный защитник аквакультуры. Выпуск июль, август 2006 г. стр.38-39. Коллетт, Б.
- ^ Jump up to: а б с д и Слушания по теме «Безопасность китайского импорта» , заявление Мюррея М. Лампкина, доктора медицинских наук, заместителя комиссара по международным и специальным программам в Комитете Сената по торговле, науке и транспорту, 18 июля 2007 г.
- ^ Jump up to: а б Предупреждение FDA об импорте 16-131, http://www.accessdata.fda.gov/cms_ia/importalert_33.html
- ^ Как FDA регулирует морепродукты, FDA, 2007 г. ( https://www.fda.gov/downloads/ForConsumers/ConsumerUpdates/UCM106813.pdf )
- ^ Морская аквакультура в Соединенных Штатах: экономические соображения, последствия и возможности, Министерство торговли США, Национальное управление океанических и атмосферных исследований, июль 2008 г., стр. 53
- ^ Брейтуэйт, РА; МакЭвой, Луизиана (2005). «Морское биообрастание на рыбных фермах и его устранение». Достижения морской биологии . 47 : 215–52. дои : 10.1016/S0065-2881(04)47003-5 . ISBN 9780120261482 . ПМИД 15596168 .
- ^ «Сети и материалы для коммерческого и исследовательского рыбоводства и аквакультуры» . Sterlingnets.com . Проверено 16 июня 2010 г.
- ^ «Сетка для аквакультуры из промышленных сеток» . Industrialnetting.com. Архивировано из оригинала 29 мая 2010 г. Проверено 16 июня 2010 г.
- ^ Южный региональный центр аквакультуры http://aquanic.org/publicat/usda_rac/efs/srac/162fs.pdf.
- ^ Морское обрастание и его предотвращение, Океанографический институт Вуд-Хоул, 1952, Военно-морской институт США, Аннаполис, Мэриленд, США
- ^ [1] Химическая обработка аквариума
- ^ Бьюкен, К.; Мартин-Робиншо, Д.; Бенфей, Ти Джей; Маккиннон, А; Бостон, Л. (2006). «Эффективность озонированной морской воды для дезинфекции поверхности яиц пикши (Melanogrammus aeglefinus) против нодавируса рыб». Аквакультурная инженерия . 35 : 102–107. дои : 10.1016/j.aquaeng.2005.10.001 .
- ^ Калп, С.Дж. (2004). «Технический отчет NTP об исследованиях токсичности хлорида малахитового зеленого и лейкомалахитового зеленого (№ CAS 569-64-2 и 129-73-7), вводимых с кормом крысам F344/N и мышам B6C3F1». Токсичный представитель Ser (71): 1–F10. ПМИД 15213768 .
- ^ «Количественный и подтверждающий анализ остатков малахитового зеленого и лейкомалахитового дерева в рыбе и креветках». Информационный бюллетень лаборатории USFDA . ЛИБ № 4363 Том 21 (11). Андерсен, WC, С.Б. Тернипсид и Дж.Э. Ройбал, 2005 г.
- ^ Киз, CW 2006. «Безопасность морепродуктов, нормативное взаимодействие сочетает в себе тестирование и правоприменение». Глобальный защитник аквакультуры . апрель/май с. 20-23.
- ^ Коллетт, Б. USFDA, 2006 г., «Усилия отрасли по сокращению использования неутвержденных лекарств». Глобальный защитник аквакультуры . Июль/Август. стр.38-39.
- ^ ТРИФЕНИЛМЕТАН И РОДСТВЕННЫЕ КРАСИТЕЛИ, Энциклопедия химической технологии Кирка-Отмера , John Wiley & Sons, Inc., стр. 1-21
- ^ CFSAN - Вопросы и ответы по предупреждению FDA об импорте морепродуктов, выращенных на фермах, из Китая (последнее посещение в октябре 2011 г.).
- ^ Jump up to: а б с «Задержание без физического осмотра морепродуктов из-за нитрофуранов» , Предупреждение об импорте № 16-129, опубликовано 29 июня 2011 г. (последнее посещение в октябре 2011 г.).
- ^ He, X и др., «Остатки фторхинолонов в среде морской аквакультуры дельты Жемчужной реки, Южный Китай», Environ Geochem Health . 2011 1 сентября
Тематика рыбной отрасли |
|---|
