108818 (Использование антибиотиков в сельскохозяйственном производстве США и стран Европейского Сообщества)

Использование антибиотиков в сельскохозяйственном производстве США и стран Европейского Сообщества

Жиганова Л.П.

Одной из актуальных проблем ХХI века является обеспечение растущего народонаселения планеты безопасным продовольствием. На решение этой проблемы направлены усилия и средства многих высокоразвитых стран. Обсуждаются и разрабатываются различные подходы выхода из кризиса продовольственной проблемы мира, одним из которых является применение биологически активных веществ в сельскохозяйственном производстве, в частности, антибиотиков.

Антибиотики – самый большой класс фармацевтических соединений, синтез которых осуществляется преимущественно микробными клетками. К этому же классу относят противогрибковые вещества, противоопухолевые лекарства и алкалоиды. Стоимость мирового производства антибиотиков в 90-е годы составляла приблизительно 8 млрд. долл., из них почти половину стоимости составили четыре наиболее распространённые группы антибиотиков – пенициллинов, цефалоспоринов, тетрациклинов и эритромицинов.

Ввиду огромной социально-экономической важности этих лекарственных препаратов научно-исследовательские работы по поиску новых форм, их апробации и внедрению в жизнь неуклонно растут. Так, в период между концом 1940-х и началом 1970-х гг. количество открываемых антибиотиков возрастало линейно: ежегодно описывали примерно 200 новых соединений, а в конце 1970-х гг. – более 300. К концу 80-х гг. стало известно около 5500 антибиотических веществ, из них только 100 были в продаже. С коммерческой точки зрения наиболее распространёнными оказались пенициллины, цефалоспорины и тетрациклины. Однако, начиная с 1960-х гг. в связи с возросшей сложностью получения эффективных антибиотиков, а также их широким применением, возникает проблема устойчивости к наиболее используемым соединениям у большого числа патогенных бактерий.

Основное применение антибиотики получили в медицинской практике, другая же важная область их использования - сельское хозяйство, особенно, животноводство. Связано это с тем, что, во-первых, в промышленном производстве большое количество животных содержат на относительно малых площадях, что и предопределяет распространение различных инфекций. Во-вторых, выращивание и содержание животных предусматривает медикаментозную обработку. В-третьих, широкомасштабная профилактика антибиотиками необходима и при транспортировке животных для снятия стресса.

Ныне мировой объём производства антибиотиков для животноводства оценивается в 4 млрд. долл. в год. В США ежегодно производится 2,7 тыс. т продуктов этого назначения. В стоимостном выражении их использование для животноводства составляет 250 млн. долл. или 45% от общего выпуска антибиотиков. Расчёты показывают, что каждый доллар, затраченный на производство кормовых антибиотиков, обеспечивает в США 2-5 долл. прибыли. В качестве кормовых добавок антибиотики используют в США примерно для 80% птицы, в рационах 75% свиней и молочного скота, 60% мясного скота.

Увеличение производства мяса и молока во многом определяется состоянием воспроизводства крупного рогатого скота. Во многих странах желудочно-кишечные болезни телят являются серьёзной проблемой промышленного животноводства. В США гибель телят в результате этих заболеваний составляет 15%, во Франции – 7%, в Германии – до 12% к общему числу родившихся. В Австралии желудочно-кишечные заболевания являются главной причиной гибели новорожденных телят. В России в последние годы заболеваемость и падёж сельскохозяйственных животных не уменьшаются. Заболеваемость различных видов животных составляет от 42,7 до 51,2 % к обороту стада, то есть болеет практически каждое второе животное, особенно возросла заболеваемость молодняка сельскохозяйственных животных.

Принципы профилактики и лечения бактериальных инфекций в скотоводстве и свиноводстве сводятся к следующим стандартам:

1. Наиболее важна текущая профилактика в критические моменты выращивания телят и поросят (отъём, перегруппировка, смена корма и т.д.) с использованием премиксов, содержащих антибиотики, вводимых с кормом.

2. Если заболевание всё же возникло, его необходимо быстро купировать и эффективно лечить животных с помощью соответствующих водорастворимых антибиотиков.

3. При тяжёлом и осложнённом течении болезни возможно применение инъекционных антибиотиков.

Наиболее распространёнными препаратами в ветеринарии являются антибиотики тетрациклиновой группы. Хлортетрациклин и тетрациклин представляют собой противомикробные препараты широкого спектра действия, которые давно используются для лечения людей и животных. Они близки по своей структуре и имеют сходные токсикологические профили и спектры противомикробной и биологической активности. Тетрациклин применяется преимущественно перорально для краткосрочного лечения клинически выраженных болезней, тогда как хлортетрациклин обычно вводят с пищей или водой в профилактических целях. Окситетрациклин используют для лечения разнообразных бактериальных инфекций у крупного рогатого скота, овец, свиней, индеек и кур.

Антибиотики группы цефалоспоринов, характеризуются широким спектром действия против бактерий, проявляя при этом бактерицидный эффект. Эти антибиотики применяют для лечения респираторных заболеваний у крупного рогатого скота и свиней.

Наибольший ущерб среди желудочно-кишечных заболеваний наносит колибактериоз. Гибель телят происходит в результате несвоевременного проведения необходимых мероприятий. В комплексе мероприятий по профилактике и лечению желудочно-кишечных заболеваний у телят большую роль играют антибиотики аминогликозидной группы. Среди них наиболее эффективны неомицин, канамицин и гентамицин. По сравнению с другими препаратами, аминогликозидные антибиотики при пероральном введении не всасываются в пищеварительном тракте и не оказывают токсического действия на организм животного. Аминогликозиды широко используют в США с 80-гг. для профилактики и лечения инфекций у животных и домашней птицы, вызванных стафилококками и стрептококками, а также распространённых болезней грушевых деревьев, яблонь, декоративных астр.

Другая группа соединений – дестомицины обладают антигельминтной активностью и имеют применение в птицеводстве и свиноводстве.

Особое значение имеет использование в животноводстве антибиотиков группы виргиниамицинов. Успешное применение виргиниаподобных антибиотиков обусловлено их биологическими свойствами. Они не токсичны и не мутагенны, имеют слабое вторичное всасывание, не накапливаются в тканях животных, имеют узкий спектр действия в отношении стафилококков и стрептококков, способность к биодеградации (более 80% антибиотика разлагается в течение нескольких дней). Помимо использования в терапии человека, особенно в области педиатрии и хирургии для предотвращения хирургических суперинфекций, виргиниамицины успешно применяются в ветеринарии как терапевтические вещества для лечения энтеритов свиней и крупного рогатого скота.

В течение ряда лет противомикробные средства используются также как стимуляторы роста, особенно, в свиноводстве и птицеводстве. С целью повышения эффективности откорма практикуют введение в корма антибиотиков в относительно малых дозах на протяжении длительного периода времени. Применяемые в кормлении животных антибиотики оказывают стимулирующее действие на их рост, продуктивность и воспроизводство, что приводит в среднем к 4-5% увеличению прироста живой массы животных по сравнению с контрольными группами, затраты корма на единицу прироста снижается на 5-8%, активизируется резистентность организма, сокращается период откорма животных. Антибиотики повышают биологическую полноценность белков и способны снижать потребность в белках животного происхождения. В значительной степени на этом основано использование заменителей цельного молока при выращивании молодняка животных. Препараты антибиотиков, введённые в рацион птицы, оказывают стимулирующее действие на её рост, яйценоскость, инкубационные качества яиц, эффективное использование корма, снижение расхода протеина.

Согласно правилам Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) в США в качестве ростовых факторов могут быть использованы: хлор- и окситетрациклин, апрамицин, тилозин, виргиниамицин, пенициллин и др. Производство кормовых антибиотиков в США продолжает непрерывно возрастать. Так, темпы прироста этой продукции в конце 80-х годов составили 12,5% при общей стоимости кормовых антибиотиков 2,3 млр. долл.

Кормовая добавка – общее обозначение веществ различного происхождения для улучшения жизнеспособности и продуктивности скота и птицы. В составе большинства кормовых добавок используют антибиотики. У жвачных животных их эффект основан на избирательном подавлении определённых вредных видов бактерий, которые в процессе своей жизнедеятельности расходуют энергию кормов, получаемых животными.

В настоящее время при откорме мясного скота в США широко используют три антибиотика: монензин, ласалоцид и лайдломицин. В США и Канаде была изучена эффективность использования этих антибиотиков на 62 фидлотах и 55 хозяйствах, практикующих откорм на пастбищах. При откорме на фидлотах монензин и ласалоцид повышали прирост живой массы молодняка на 9-12%, затраты корма на единицу прироста – на 7-16% по сравнению с контрольной группой. При пастбищном откорме скота эти препараты повышали прирост живой массы на 17-22%. Более высокое увеличение прироста живой массы скота, получающих монензин и ласалоцид, по сравнению с контролем способствовало сокращению периода откорма на фидлотах на 7-10%, на пастбищах –15-18%, что в свою очередь привело к снижению стоимости кормления на 2.4-5.4 долл./ц. Эти антибиотики применяют в рационах откормочного молодняка для ускорения роста животных и снижения стоимости кормления.

Использование этих же антибиотиков выгодно и производителям молока, которые могут сократить стоимость кормления ремонтного молодняка за счёт его ускоренного роста и снижения кормовых затрат. Однако в этом случае у молочных животных возникает излишний вес, что может перерасти в серьёзную экономическую проблему при длительном (более 23 мес.) скармливании этих антибиотиков.

В растениеводстве США для ликвидации болезней, вызванных бактериями, у фруктовых, овощных и некоративных культур применяется стрептомицин, и для некоторых фруктовых культур – окситетрациклин. Первоначально оба антибиотика использовали для лечения только бактериальных инфекций, однако, оказалось, что стрептомицин может применяться в небольших дозах также для лечения заболеваний, вызванных водной плесенью, а окситетрациклин – заболеваний, вызванных фитоплазмами. Сравнительно новые антибиотики – касугамицин и валидомицин используются исключительно в сельском хозяйстве для борьбы с болезнью риса, вызываемой грибком, и другими болезнями растений грибковой этиологии.

В 1995 году в США для обработки фруктовых деревьев в основных штатах, занимающихся плодоводством, были использованы свыше 11 т стрептомицина и 6 т окситетрациклина. В стране было обработано 20% посадок яблоневых деревьев, 35%-40% - персиковых деревьев, 4% - грушевых деревьев. И хотя антибиотики в растениеводстве используются не так широко, как в медицине и ветеринарии, тем не менее, в последние десятилетия появились вредители растений, устойчивые к антибиотикам.

Так как антибиотики являются самыми дорогими пестицидами, используемыми для овощных и плодовых культур, и их эффективность ограничена, растениеводы должны удостовериться, что необходимые антибиотические вещества проявляют достаточную активность в отношении вредителя. Ограничить применение антибиотиков можно за счёт посадки растений, устойчивых к болезни, а в некоторых случаях привлекая методы биологического контроля, например, используя сапрофитные бактерии, являющиеся антагонистами патогенным бактериям. Механизм действия этих микроорганизмов на вредителей растений включает конкуренцию за питание, эффективную колонизацию ризосферы и листовых поверхностей. Кроме того, эти микрорганизмы синтезируют антибиотические вещества, стимулирующие рост растений. Однако этот метод биологической борьбы с фитопатогенными микроорганизмами развит слабо; лишь небольшое количество препаратов, полученных из бактерий и грибов, - антагонистах вредителей растений, - используется на практике. Поэтому, несмотря на усилия по ограничению зависимости от антибиотиков, они продолжают играть большую роль в лечении бактериальных инфекций у яблонь, персиковых деревьев, нектаринов.