استفاده از آنتی بیوتیک‌ها در تغذیه دام و طیور و اثرات آن بر سلامتی انسان

آنتی بیوتیک ها گروهی از ترکیبات شیمیایی اند که به صورت بیولوژیکی توسط برخی از گیاهان و یا میکروارگانیزم هایی مانند قارچ ها تولید شده و خاصیت آنتی باکتریال یا بازدارنده رشد باکتری ها را دارند.بررسی تاریخچه استفاده از آنتی بیوتیك ها نشان می دهد كه از زمان های بسیار دور خواص ضد باكتریایی برخی مواد شناخته شده بودند. هیپوکرات ها (۴۶۰ – ۳۷۷ سال قبل از میلاد) از سولفید آرسنیک در درمان زخم ها استفاده می کرده اند. اما استفاده از آنتی بیوتیك ها به عنوان محرك رشد در تغذیه دام و طیور قدمت چندانی ندارد. در سال ۱۹۴۶ اثر محرک رشد اسید۳- نیترو۴- هیدروکسی فنیل آرسنیک در طیور کشف شد. در سال ۱۹۴۹ مشخص شد که استفاده از آنتی بیوتیک ها به مقدار کم (تقریبا ۵ تا ppm ۱۰) می تواند سرعت رشد را در طیور افزایش دهد و از این زمان به بعد استفاده گسترده ای از آنتی بیوتیک ها برای درمان، پیشگیری و بهبود راندمان تغذیه و عملکرد در انسان و حیوان آغاز شد.
●استفاده از آنتی بیوتیک ها در تغذیه دام و طیور
از آنتی بیوتیک ها به سه منظور در دام و طیور استفاده می شود:
الف) Therapeutic Use یا نقش درمانی:
استفاده از آنتی بیوتیک ها برای این هدف در یک دوره کوتاه مدت، برای یک دام مشخص (بیمار)، با دز بالاتر از سایر اهداف و برای از بین بردن عامل پاتوژن استفاده می شود.
ب) Prophylactic Use یا نقش پیشگیری از بروز بیماری های عفونی:
در این هدف از دزهای با مقدار متوسط آنتی بیوتیک، در یک دوره فیزیولوژیکی مشخص و عموماً در آب و یا خوراک گروهی از حیوانات استفاده می شود.
ج) Growth Promoters Use یا به عنوان محرک رشد:
در این هدف از دزهای کم آنتی بیوتیک، در یک دوره طولانی، در کل گله و برای افزایش راندمان مصرف خوراک و افزایش تولید استفاده می شود. دز مصرفی باید از حداقل مقدار ممانعت کنندگی(Minimal Inhibitory Concentration) رشد میکروارگانیزم های مضر داخلی بدن به ویژه دستگاه گوارش مانند Enterococcus Spp و Clostridium Perfringes بیشتر باشد.در این نوشته بیشتر به بررسی اثرات افزایش رشد آنتی بیوتیك ها و اثرات آنها بر سلامتی انسان پرداخته شده است. میزان مصرف آنتی بیوتیک ها به عنوان محرک رشد در بین سایر اهداف بیشتر است. آمار منتشرشده در استرالیا بین سالهای ۱۹۹۷-۱۹۹۲ نشان می دهد که ۸/۵۵ درصد از آنتی بیوتیک های تولید شده به عنوان محرک رشد در تغذیه دام و طیور استفاده شده اند. پریسکات (۱۹۹۷) گزارش کرده است که ۴۰ درصد تولید آنتی بیوتیک در آمریکا به عنوان محرک رشد در تغذیه دام و طیور استفاده می شوند که ۵۵ تا ۶۰ درصد آنها را پنی سیلین G و ترامایسین تشکیل داده است.
●نوع عمل آنتی بیوتیک های محرک رشد
بطور اختصاصی نوع عمل هر یک از آنتی بیوتیک ها هنوز به خوبی شناخته شده نیست اما مهمترین اثرات آنتی بیوتیک ها در دام و طیور اثراتی است که آنها بر فلور میکروبی دستگاه گوارش می گذارند.
مهمترین اثرات مثبت آنتی بیوتیک ها را می توان به ترتیب زیر خلاصه کرد:
- از بین بردن و یا مختل کردن رشد باکتری های پاتوژن
- بهبود جذب مواد مغذی از طریق کاهش ضخامت اپی تلیوم روده
- کاهش ترن اور (Turn Over)سلول های اپی تلیال روده و افزایش راندمان جذب در آنها
- کاهش تحرك (Motility) مواد در دستگاه گوارش
- افزایش راندمان استفاده از مواد مغذی
- کاهش رشد میکروارگانیزم های مولد آمونیاک و یا سایر ترکیبات ازته سمی
- افزایش قابلیت دسترسی و یا جذب برخی از مواد مغذی
- جلوگیری و پیشگیری از بروز برخی بیماری های عفونی در دستگاه گوارش
- تحریک سنتز برخی ویتامین ها و یا سایر فاکتورهای رشد
●برخی از نتایج بدست آمده از اثرات استفاده آنتی بیوتیک ها بر عملکرد دام و طیور كه توسط محققان مختلف گزارش شده است به شرح زیرند:
- بهبود رشد و ضریب تبدیل غذایی در خوک (تامک ۱۹۹۷)
- بهبود رشد و ضریب تبدیل غذایی در مرغ گوشتی ( تامک ۱۹۹۷)
- بهبود کیفیت لاشه (تایلور ۱۹۹۹)
- بهبود تولید ( شیر، تخم مرغ ، پشم و راندمان باروری ) (تایلور ۱۹۹۹)
- کنترل بیماری های مزمن و افزایش رفاه (Welfare) برای دام
- کاهش دفع نیتروژن و فسفر به محیط زیست و آلودگی زیستی (رت ۱۹۹۴ و وربک ۱۹۹۶)
تا این بخش اثرات مفید استفاده از آنتی بیوتیك ها بررسی شدند اما آیا استفاده از این مواد بر روی سلامتی انسان چگونه است؟ در بخش بعدی به این موضوع پرداخته شده است.
بررسی مشکلات ناشی از مصرف آنتی بیوتیک ها بر سلامتی دام و انسان
استفاده از آنتی بیوتیک ها باعث دو مشکل اصلی در سلامتی انسان می شود که شامل وجود باقی مانده های آنتی بیوتیکی در بافت های بدن و فرآورده های دامی(Antibiotic Residues) و مقاومت پاتوژن ها به آنتی بیوتیک (Antibiotic Resistance) است. در ادامه هر یك را بررسی می كنیم.
●باقی مانده های آنتی بیوتیکی
وجود باقی مانده های آنتی بیوتیک در فرآورده های دامی و مصرف آن توسط انسان از طریق زنجیره غذایی باعث بروز واکنش های آلرژیک ، تب، اسهال، گرفتگی ماهیجه های شکمی، اثرات مخرب بر متابولیسم مواد در دستگاه گوارش و ... می شود. کمیته SWANN در آمریكا گزارش کرده است که باقی مانده های پنی سیلین در شیر می تواند باعث بروز واکنش های آلرژیک شود و این اثرات توسط محققان دیگر نیز تایید شده است (دئودنی و همکاران ۱۹۹۱).اما در مقایسه با تحقیقاتی که در خصوص مقاومت آنتی بیوتیکی انجام شده است، این تحقیقات در خصوص اثرات باقی مانده های این مواد در بافت های بدن کمتر صورت گرفته است. با این حال بسیاری از کشور های پیشرفته استانداردهایی را برای حداکثر مقدار باقی مانده های آنتی بیوتیکی در فرآورده های دامی تعیین و مقدار آن را کنترل می کنند.
●مقاومت آنتی بیوتیکی
مهمترین علت مقاومت به آنتی بیوتیک ها، استفاده از آنتی بیوتیک های مشابه و در طولانی مدت در غذای دام و طیور است. انتقال مقاومت آنتی بیوتیکی به انسان از طریق زنجیره غذایی صورت می گیرد که طی آن ژن های مقاوم به آنتی بیوتیک از فلور میکروبی دام به پاتوژن های انسانی منتقل می شود.
●چگونگی ایجاد مقاومت ژنی باکتریایی
ایجاد مقاومت باکتری ها نسبت به آنتی بیوتیک ها در سطح ژن ممکن است به سه صورت زیر اتفاق بیفتد:
الف) جهش خودبخودی DNA: یک باکتری ممکن است به دلیل تغییر شرایط محیطی خودبخود جهش پیداکرده و به آنتی بیوتیک ها مقاوم شود. از این نوع ایجاد مقاومت می توان به ایجاد مقاومت در باکتری مولد سل به بسیاری از آنتی بیوتیک ها را نام برد.
ب) تغییر شکل (Transformation): در این روش ژنوم یک باکتری توسط باکتری دیگر بازسازی می شود. مانند ایجاد مقاومت در باکتری مولد سوزاک در برابر پنی سیلین .
ج) انتقال ژن مقاوم نسبت به آنتی بیوتیک توسط پلاسمید از یک باکتری به باکتری دیگر
مهمترین پاتوژن های مقاوم شده نسبت به آنتی بیوتیک ها که تاکنون گزارش شده اند عبارتند از:
• Salmonella
• E. Faecium
• E.coli
• Enterococci
• Compylobacter
• Staphylococci
• Streptococci
• Pasteurellaتحقیقات زیادی در زمینه مقاومت آنتی بیوتیكی انجام شده است كه در ادامه برخی از آنها را به صورت خلاصه ذكر می كنیم:
۱- در دهه ۱۹۵۰ در انگلیس مقاومت E.coli به تتراسایکلین در مرغ و خوک گزارش شد(اسمیت ۱۹۶۷)
۲- مقاومت به اکسی تتراسایکلین در خوک( هینتون و همکاران ۱۹۸۵)
۳- مقاومت به آمپی سیلین در مرغ ( ال سام و همکاران ۱۹۹۷)
۴- مقاومت به فلوروکوئینولون ها (بلانکو و همکاران ۱۹۹۷، هرتین و همکارن ۱۹۹۹)
۵- مقاومت به آپرامایسین پس از سه سال استفاده بر علیه E.coli و سالمونلا (وری و همکاران ۱۹۹۹)
در آزمایشی مرغ ها را با انواع پاتوژن ها آلوده کرده و میزان مقاومت آنها را به آنتی بیوتیک ها ارزیابی کردند نتایج به دست آمده عبارت بود از:
- ۶۲ درصد از مرغ ها نسبت به کامپیلوباکتر ها برای حداقل یک آنتی بیوتیک مقاوم شده بودند.
- ۸ درصد مرغ ها نسبت به کامپیلوباکترها برای سیپروفلوکساسین مقاوم شدند.
- ۱۸ درصد مرغ ها نسبت به سالمونلا مقاوم شدند.
- ۶ درصد مرغ ها نسبت به ۴ یا بیشتر از ۴ آنتی بیوتیک مقاوم شدند.
پیشگیری از ایجاد مقاومت آنتی بیوتیکی در انسان
برای پیشگیری از ایجاد مقاومت آنتی بیوتیکی در انسان باید به سه اصل زیر توجه کرد:
۱- از آنتی بیوتیک هایی که مصرف آن در انسان زیاد است (Last-line) نباید در دام و طیور استفاده کرد.
۲- استفاده از آنتی بیوتیک ها برای پیشگیری از بیماری های عفونی (Prophylactic Use) باید به حداقل برسد.
۳- نباید از آنتی بیوتیک ها به عنوان محرک رشد (Promotant) در تغذیه دام و طیور استفاده کرد.
برای بهبود رشد و افزایش عملكرد می توان به جای استفاده از آنتی بیوتیك ها از پروبیوتیك ها استفاده كرد و با كاهش كاربرد آنتی بیوتیك ها، از ایجاد مقاومت باكتریایی و آثار سوء باقی ماندن آنها در بافت و اندام های پرندگان ممانعت نمود. مزیت دیگر استفاده از پروبیوتیك ها این است كه آنتی بیوتیك ها فقط در زمان مصرف موثر هستند، در صورتی كه آثار استفاده از پروبیوتیك ها ممكن است برای روزها و یا هفته ها دوام داشته باشد. پروبیوتیك ها، میكروارگانیسم های زنده ای هستند كه می توانند در دستگاه گوارش پرنده تكثیر یافته و میكروفلور مناسبی جهت مبارزه با عوامل بیماری زا ایجاد نمایند. پروبیوتیك (Probiotic) عمدتاً شامل لاكتوباسیل ها، استرپتوكوكسی ها، بیفیدوباكتری ها (Bifidobacteria)، باسیلوس ها و مخمرها می باشند كه در محصولات تولید شده مخلوطی از این میكروارگانیسم ها نیز استفاده شده است. این میكروب ها با كاهش pH دستگاه گوارش از طریق تولید لاكتات، اسید لاكتیك و اسیدهای چرب فرار، مانع از رشد باكتری های بیماریزا از قبیل سالمونلا و كامپیلوباكتر (Campylobacter) می شوند.
زمان استفاده از پروبیوتیك ها در طیور از ۰-۴ هفتگی به طور مداوم و از طریق خوراك و یا آب آشامیدنی است. این دوره زمانی به این دلیل انتخاب گردیده است كه در روز های اول زندگی طیور pH دستگاه گوارش طیور بالا تر از حد معمول است و این شرایط، رشد میكروارگانیزم های پاتوژنیك مانند E.coli و سالمونلا را مستعد می كند. این میكروارگانیزم ها در دیواره روده رشد كرده و مستقر می شوند و عمل جذب، ترشح و هضم را كاهش می دهند بنابراین استفاده از پروبیوتیك ها در این مقطع می تواند مانع از این آلودگی گردد .در پایان باید توجه داشت که آنتی بیوتیک ها منابع درمانی تجدید نشدنی اند و برای تولید آنها هزینه و تحقیقات زیادی صورت گرفته است. ایجاد مقاومت در برابر آنها بدلیل استفاده نادرست و غیر حرفه ای باعث کاهش راندمان و اثر بخشی آنها و درنهایت خارج شدن آنها از چرخه مصرف می شود.در حال حاضر برخی مجامع بین المللی قوانینی را در خصوص استفاده از آنتی بیوتیک ها تدوین کرده اند ولی هنوز یک برنامه جامع بین المللی در این زمینه وجود ندارد. در کشور ما نیز لزوم تدوین چنین قوانینی ضروری به نظر می رسد.

References:
- Barton M. D.,۲۰۰۰, Antibiotic use in animal feed and its impact on human health, Nutrition Research Reviews, ۱۳, ۲۷۹ – ۲۹۹.
- Taylor D.J., ۱۹۹۹,The pros and cons of antimicrobial use in animal husbandry. Baillie ares Clinical Infectious Diseases ۵, ۲۶۹ - ۲۸۷.
- Swann M., ۱۹۶۹,Use of Antibiotics in Animal Husbandry and Veterinary Medicine. UK Joint Committee Report London: H.M. Stationery Of®ce.
- Jacobs-Reitsma W.F., Kan C.A. & Bolder N.M.,(۱۹۹۴), The induction of quinolone resistant Campylobacter bacteria in broilers by quinolone treatment. Letters in Applied Microbiology ۱۹, ۲۲۸ - ۲۳۱.
- El-Sam S., Linton A.H., Bennett P.M. & Hinton M. ,(۱۹۹۳), Effects of low concentrations of ampicillin on the intestinal Escherichia coli of chickens. Journal of Applied Bacteriology ۷۵, ۱۰۸ - ۱۱۲.
- Timothy S.,۲۰۰۲, Antibiotic Use in Food Animal Medicine: the Quiet Voice of Reason in the Antibiotic Resistance Debate.
- Prescott J.F. & Baggot J.D.,(۱۹۹۳), Antimicrobial Therapy in Veterinary Medicine, ۲nd ed, pp. ۵۶۴ - ۵۶۵. Ames, IA: Iowa State University Press.
- Prescott J.F. ,۱۹۹۹, Antibiotics: Miracle drugs or pig food?, Canadian Veterinary Journal, ۳۸:۷۶۳ - ۷۶۶.
- Thomke S. & Elwinger K.,۱۹۹۷,Growth and Feed Effciency Responses to Antibiotic Growth Promotants in Pigs and Poultry,Report to the Commission on Antimicrobial Feed Additives. Uppsala, Sweden: Swedish University & Agricultural Science.
- Roth F.X. & Kirchgessner M.,۱۹۹۴, The influence of avilamycin and tylosin on faecal excretion of nitrogen and amino acids in growing pigs, Agrobiology Research, ۴۷:۱۴۷ - ۱۵۵.
- Verbeke W. & Viaene J.,۱۹۹۶, Environmental Impact of Using Feed Additives, Report, Ghent, Belgium: University of Ghent.
- Dewdney J.M., Maes L., Raynaud J.P., Blanc F., Scheid J.P., Jackson T., Lens S. & Verschueren C.,۱۹۹۱, Risk assessment of antibiotic residues of beta-lactams and macrolides in food products with regard to their immuno-allergic potential,
Food Chemistry and Toxicology, ۲۹:۴۷۷ - ۴۸۳.
- Hinton M., Hampson D.J. & Linton A.H.,۱۹۸۵, The effects of oxytetracycline on the intestinal Escherichia coli ¯ora of newly weaned pigs, Journal of Hygiene (London), ۹۵:۷۷ - ۸۵.
- Blanco J.E., Blanco M., Mora A. & Blanco J.,۱۹۹۷, Prevalence of bacterial resistance to quinolones and other antimicrobials among avian Escherichia coli strain isolates from septicaemic and healthy chickens in Spain, Journal of Clinical Microbiology, ۳۵: ۲۱۸۴ - ۲۱۸۵.
- Heurtin-Le Corre C., Donnio P.Y., Perrin M., Travert M.F. & Avril J.L.,۱۹۹۹, Increasing incidence and comparison of nalidixic acid-resistant Salmonella enterica subsp enterica serotype typhimurium isolates from humans and animals,
Journal of Clinical Microbiology, ۳۷:۲۶۶ - ۲۶۹.
- Wray C., Hedges R., Shannon K.P. & Bradley D.E.,۱۹۸۶, Apramycin and gentamicin resistance in Escherichia coli and salmonellas isolated from farm animals, Journal of Hygiene (London), ۹۷: ۴۴۵ - ۴۵۶.
مهندس محمد علی نوروزیان

منبع : موسسه مرغداری ایران