含药饲料被广泛用于治疗家禽、猪和水产养殖业的细菌感染。在饲料生产过程中,由于饲料批次中活性物质的痕迹无意但不可避免地存在,可能会发生结转。在不同国家之间全面共享信息是遏制微生物耐药性发展的关键步骤,这是一个关键问题和研究重点。到目前为止,欧盟(EU)规则尚未规定饲料中抗生素的任何结转行动限制,而自2015年以来,意大利主管当局根据“尽可能低的合理可实现”(ALARA)原则制定了行动限制。本研究旨在调查2017年至2020年期间在意大利西北部(皮埃蒙特、利古里亚和奥斯塔山谷)进行的官方饲料控制中残留水平的抗生素。采用国内认可的高效液相色谱-二极管阵列检测器(HPLC-DAD)、荧光检测器(HPLC-FLD)和电喷雾串联质谱法(HPLC-MS/MS)检测不同种类的抗生素。收集到的数据显示,在调查期间,不合规样本呈下降趋势。鉴定最多的化合物是四环素类,由于其具有经济高效的活性而被广泛使用。事实上,猪被证实是最常被治疗的物种。系统地测量饲料中携带水平的抗菌素是控制抗菌素耐药性发展的有效工具。 Focused and effective steps on the optimisation antimicrobials use may help to improve feed safety and enhance animal and human welfare.
监测计划;高效液相色谱法;四环素;猪;抗生素分析影响
经批准的兽药(四环素类、青霉素类、磺胺类)广泛用于家禽、猪和水产养殖饲料中治疗细菌感染[1,2]。在欧盟,根据标签说明[3],使用含药饲料需要经授权的专业人员开具处方。在意大利,兽医只被授权通过不同的给药途径(包括含药饲料)开具抗菌药物治疗处方。
含有不同有效成分的药料饲料可以在同一生产厂加工,因此药料和非药料饲料实际上可以使用一条生产线生产,前提是事先按照主管部门授权的文件化程序进行清洗。然而,一批饲料中的活性物质或药物的痕迹最终可能会持续存在并在下一批饲料中转移。即使在识别和控制危害分析和关键控制点(HACCP)和良好生产规范(gmp)的情况下,也可能发生结转,这是一种无意但不可避免的事件。
饲料中的药物残留,主要是抗生素,可能对动物健康产生深远影响,并可能参与抗菌素耐药性的发展[4],从初级生产、加工、制造、储存到饲料运输的每一个步骤都可能发生。
与此问题相关的不良风险是由于对目标动物和非目标动物以及食物可能产生不利的健康影响[2,5]。通过动物饲料使用抗菌剂可能会增加对这些活性化合物具有耐药性的细菌的发生率和选择[6]。结转的后果是无意中通过饲料摄入了剂量不足的抗生素,这可能是导致抗生素耐药性发生的一个潜在因素。
在兽药中谨慎使用抗菌素的指导方针[7]声称要避免系统使用抗生素,最大限度地减少抗生素耐药性的发展,并将其限制在确实需要的情况下使用。
2019年,粮农组织(《粮农组织动物生产与卫生报告第13-2019号》)[8]指出,需要通过重点监测活动来减少和预防食品安全危害,这一活动也应在饲料上开展。
欧洲食品安全局(EFSA)进行的科学风险评估、gmp的应用和ALARA原则已被政府监管机构考虑[9](Reg。欧盟,2019/4)。
目前,欧盟规则未规定饲料中抗生素的任何携带限量,而在意大利,自2015年以来,根据ALARA原则,已经建立了行动限量(0.5 mg/kg阿莫西林和氨苄西林以及1.0 mg/kg所有其他抗菌素)。此外,已经组织了一些国家会议,以改善分析程序的协调,并促进饲料企业经营者在这一具体问题上采取一致的方法。
最后,自2015年以来,ICA实施了一项国家动物饲料计划(PNAA),并加强了对饲料中添加剂和抗菌素残留水平检测的控制。本研究的目的是提供有关我国主管区域内饲料中结转情况的信息。监测数据收集有助于确定可能增加总体抗生素耐药性流行率的因素。
数据收集和样本选择
本研究中的检查数据被记录为2017年至2020年在意大利西北部地区(皮埃蒙特、利古里亚和)进行的官方饲料控制的一部分。根据法规(EC) 691/2013[10],由地方主管当局(LCA)在农场和饲料厂收集样本。为了收集有代表性的样品,每批饲料都要重复取样,在批次的不同单点进行增量取样,保证取样的均匀性。
在全球范围内,收集和处理了785个饲料样本:2017年175个,2018年215个,2019年229个,2020年166个。其中,61%为完全饲料,18%为补充饲料,15%为农场饲料,6%为原料(即陆生动物蛋白或鱼粉)。59%的采集样本来自农场,41%来自饲料厂,涉及最多的物种是猪(42%)(表1a和1b)。
表1。样品说明(2017-2020年):(a)收集样品,(b)不合格样品
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(a)收集样本 |
(b)不合格样品 |
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2017 |
2018 |
2019 |
2020 |
总计 |
2017 |
2018 |
2019 |
2020 |
总计 |
样品描述 |
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全价配合饲料 |
110 |
128 |
136 |
106 |
480例(61%) |
14 |
3. |
2 |
0 |
19 (75%) |
补充饲料 |
29 |
30. |
38 |
26 |
123例(18%) |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 (9%) |
农场的饲料 |
35 |
29 |
23 |
16 |
103例(15%) |
4 |
0 |
0 |
0 |
4 (16%) |
原材料 |
1 |
28 |
32 |
18 |
79例(6%) |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
总计 |
175 |
215 |
229 |
166 |
785例(100%) |
19 |
3. |
2 |
0 |
24 (100%) |
采样地点 |
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农场 |
111 |
129 |
131 |
96 |
467例(59%) |
7 |
2 |
1 |
0 |
10 (71%) |
饲料加工厂 |
65 |
85 |
98 |
70 |
318例(41%) |
12 |
1 |
1 |
0 |
14 (58%) |
总计 |
176 |
214 |
229 |
166 |
785例(100%) |
19 |
3. |
2 |
0 |
24 (100%) |
所涉及的物种 |
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|
|
|
|
猪 |
88 |
92 |
86 |
62 |
328例(42%) |
10 |
3. |
2 |
0 |
15 (62%) |
家禽 |
24 |
36 |
41 |
33 |
134例(17%) |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
兔子 |
25 |
25 |
22 |
17 |
89例(11%) |
5 |
0 |
0 |
0 |
5 (21%) |
牛 |
23 |
19 |
25 |
17 |
84例(11%) |
4 |
0 |
0 |
0 |
4 (17%) |
宠物 |
0 |
16 |
28 |
13 |
57 (7%) |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
其他物种 |
15 |
27 |
27 |
24 |
93例(12%) |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
总计 |
175 |
215 |
229 |
166 |
785例(100%) |
19 |
3. |
2 |
0 |
24 (100%) |
分析方法
对官方样品进行了分析,以确定以下抗菌素:青霉素、喹诺酮类、粘菌素、霉素、林可霉素、大环内酯类、缬那霉素、尼卡巴嗪、磺胺类、四环素、硫霉素和硫霉素。根据UNI CEI EN ISO/IEC 17025,采用经认可的内部方法进行分析。分析方法和定量限(LOQ)见表2。
表2。分析方法和loq
化合物 |
定量限(毫克/公斤) |
方法 |
青霉素 |
0.50 |
质/女士 |
四环素 |
0.50 |
HPLC-DAD |
甲砜 |
0.50 |
质/女士 |
洁霉素 |
0.25 |
LC / MS |
Tiamulin |
0.50 |
质 |
磺胺类药 |
1.0 |
HPLC-DAD |
喹诺酮类 |
0.025 |
HPLC-FLD |
Valnemulin |
0.010 |
LC / MS |
粘菌素 |
0.10 |
质/女士 |
Amphenicol |
0.10 |
质/女士 |
大环内酯类 |
0.10 |
质/女士 |
在收集的785个样本中,有24个不符合至少一项有效原则。其中75%为完全饲料,16%为农场饲料,9%为补充饲料;2017年发现的不合格样品数量最多(n=19),猪饲料(n=10)是涉及最多的类别,其次是兔饲料(n=5)和牛饲料(n=4),而2018年(n=3)和2019年(n=2)所有不合格样品都是猪饲料。事实上,饲料厂不规则样本(n=14)高于养殖场(n= 10)(表1b)。
如表3所示,四环素类药物似乎是整个期间检测频率较高的抗菌素,而青霉素类药物仅在2017年被发现,其他分析物如尼卡巴嗪、硫霉素、硫霉素、磺胺嘧啶仅被发现一次(样品ID: 2-CF、21-CF、1-CF、9- CF)。2017年至2019年,不合格样品数量显著减少,2020年无病例登记。
表3。不一致的样品
一年 |
样品标识 |
物种 |
抗生素的种类 |
复合 |
水平±SD (mg/kg) |
2017 |
1 - (CF)1 |
猪 |
Amphenicol |
甲砜 |
2.4±0.40 |
2 - (CF) |
家禽 |
Coccidiostat |
加料 |
14±0.40 |
(3) - COMF2 |
牛 |
Lincosamides |
洁霉素 |
1.5±0.31 |
4 - (CF) |
猪 |
青霉素 |
阿莫西林 |
1.4±0.40 |
5 - (CF) |
猪 |
青霉素 |
阿莫西林 |
1.3±0.40 |
6 - (CF) |
猪 |
青霉素 |
阿莫西林 |
12±3.3 |
7 - (FF)3. |
猪 |
青霉素 |
阿莫西林 |
2.0±0.60 |
8 - (CF) |
猪 |
青霉素 |
氨苄青霉素 |
7.8±2.0 |
9 - (CF) |
牛 |
磺胺类药 |
磺胺嘧啶 |
3.2±0.25 |
10 - (CF) |
猪 |
四环素 |
金霉素 |
1.8±0.60 |
11 - (FF) |
猪 |
四环素 |
金霉素 |
4.3±0.52 |
12 - (FF) |
兔子 |
四环素 |
强力霉素 |
6.3±2.0 |
(13) - FF |
猪 |
四环素 |
强力霉素 |
1.3±0.10 |
14 - (CF) |
牛 |
四环素 |
强力霉素 |
10±2.0 |
牛 |
四环素 |
氧四环素 |
2.1±0.70 |
(15) - COMF |
牛 |
四环素 |
氧四环素 |
11±1.5 |
16 - (CF) |
牛 |
四环素 |
氧四环素 |
6.3±0.87 |
17 - (CF) |
兔子 |
四环素 |
氧四环素 |
2.6±0.36 |
18岁(CF) |
兔子 |
四环素 |
氧四环素 |
5.6±0.78 |
(19) - CF |
兔子 |
四环素 |
氧四环素 |
6.2±0.86 |
2018 |
20 - (CF) |
猪 |
Lincosamides |
洁霉素 |
5.6±0.91 |
21 - (CF) |
猪 |
Pleuromutilin |
Tiamulin |
44±7.5 |
22日- (CF) |
猪 |
四环素 |
强力霉素 |
83±6.6 |
2019 |
23 - (CF) |
猪 |
四环素 |
金霉素 |
0.61±0.17 |
猪 |
四环素 |
强力霉素 |
2.8±0.39 |
24 - (CF) |
猪 |
四环素 |
氧四环素 |
2.8±0.39 |
1CF =全价配合饲料;2COMF =补充饲料;FF=农场饲料 |
2019年,不合规样品仅注册了四环素类(样品ID: 23-CF e 24-CF)。2017年和2018年两次检出林可霉素(样品ID: 3-COMF, 20-CF)。
总体而言,24份不规则样本中有54%含有四环素类药物(2017年为10/19,2018年为1/3,2019年为2/2)。发现两种猪全饲料同时含有强力霉素和土霉素(14-CF),或强力霉素和金四素(23-CF)。
2017年猪饲料中阿莫西林浓度在1.3 ~ 12 mg/kg之间,其中唯一一份阿莫西林不合规样品的含量为7.8 mg/kg(样品ID 8-CF)。
这项回顾性研究强调,四环素的结转发生在生猪供应链中可能相当普遍。然而,在研究中,不合规样本的比例显著下降,四环素类似乎是2019年发现的唯一一种抗菌药物类别,2020年没有检测到不合规样本。
许多国家已经禁止使用抗生素作为生长促进剂,但事实证明,在养猪生产中,以预防感染和预防为目的使用抗生素仍然相当普遍,以防止生产损失[11]。
在猪饲料中,青霉素和四环素是最常用的抗生素,因为它们与其他抗生素相比具有成本效益[12]。它们的使用通常与植物效率低下以及卫生和福利条件不足有关,这可能导致产量下降并导致对抗菌治疗的更高需求[13,14]。多年来采集的阳性样本下降表明,现有的监测计划对控制结转发生是有效的。此外,质量管理方案的应用[15,16]、饲料经营者意识的提高和动物福利状况的改善似乎对更好地应用GMP有积极的作用。
我们的研究结果可能是一个有用的观点,以加强饲料供应链的关键点,确保更高水平的饲料安全和保护公众健康,并有助于改进程序要求,以尽量减少饲料中的携带。我们的研究结果对正在进行的意大利饲料监测和抽样计划(PNAA 2021-2023)有帮助,并可能为饲料数据做出贡献,这些数据可以被考虑在内,以提高农场动物对抗生素的使用意识。
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编辑信息
主编
埃米尔Sreboč一
萨格勒布大学,克罗地亚
文章类型
研究文章
出版的历史
收稿日期:2021年4月13日
录用日期:2021年4月20日
出版日期:2021年4月27日
版权
©2021 Avolio R.这是一篇根据知识共享署名许可条款发布的开放获取文章,允许在任何媒体上不受限制地使用、分发和复制,前提是注明原作者和来源。
引用
volio R, pederia S, Morello S, Crescio IM, Ru G等。(2021)对饲料中抗生素残留的官方控制:遏制抗生素耐药性发展的有用工具。畜牧畜牧兽医科学4:DOI:10.15761/AHDVS.1000185
相应的作者
罗莎阿沃利奥正
利古里亚和奥斯塔山谷皮埃蒙特动物实验研究所。Via博洛尼亚148,都灵,10154,意大利
电子邮件:bhuvaneswari.bibleraaj@uhsm.nhs.uk