抗生素在水產養殖中應用的負面效應及對策

和興 · 發表于 2008-7-14 21:15:56

耿　毅　汪開毓四川農業大學動物科技學院魚病防治中心　四川雅安　625014

抗生素是指由細菌、放線菌、真菌等微生物經培養而獲得的或是用化學合成法合成的結構相同或類似的具有殺滅或抑制病原微生物的物質。自1928年，亞歷山大弗來明發現青霉素以來，各種抗生素的廣泛應用在控制人類、畜禽和水生動物細菌性疾病方面作出了卓越的貢獻。抗生素在水產養殖中大量應用，在起到防治疾病和促進生長的同時，也產生了嚴重的負面效應，特別是耐藥性和殘留問題已受到了世界各國的關注。本文就抗生素在水產養殖中應用的負面效應及其對策進行綜述，旨在為水產養殖中合理使用抗生素，減少耐藥性和殘留，促進水產養殖業健康發展提供借鑒。

1　抗生素在水產養殖中的應用

1.1　控制各種細菌性疾病　自1945年磺胺藥成功應用于治療鱒魚癤病以來，氯霉素、土霉素、卡那霉素、氨芐青霉素、金霉素、強力霉素、恩諾沙星、呋喃唑酮、惡喹酸、四環素、新霉素等相繼在水產養殖中應用。抗生素幾乎可用于防治所有水產動物的細菌性疾病，如蝦、蟹、蛙、大鯢、魚類、貝類等。藥物的使用方式多為內服，有的也可用于浸洗或全池潑灑，對珍貴的水產動物則可使用腹腔注射或肌肉注射的方式給藥。隨著各種抗生素大量地在水產養殖中應用，較好控制了細菌性疾病對水產動物的危害，確保了我國水產養殖業的穩定、快速發展。 1.2　促進生長、提高飼料利用率　自從1946年Moore等發現抗生素在肉雞飼料中具有促生長作用以來，抗生素就開始作為飼料添加劑預防動物疾病和促進動物生長，提高飼料轉化率，廣泛用于飼料中。在水產養殖中國內外對抗生素促進水產動物生長性能的作用也進行了大量的研究。T.S.Ahmad等（1989）將維吉尼亞霉素添加40mg/kg和80mg/kg時，鯉魚生長速度分別提高42.7%和113.86%，餌料利用率分別提高23.81%和64.52%。韓如政等（1997）以50mg/kg的添加劑量在鯉魚上也取得了相似的結果。另外也有報道黃霉素在鱒魚飼料中添加8mg/kg時其生長速度較對照組提高35%，飼料系數下降0.60。葉金云等（1998）進行了桿菌肽鋅與硫酸抗生素合劑（5∶1）以45mg/kg的劑量添加時，其生長率較對照組提高40.87%，同時降低死亡率。目前，維吉尼亞霉素、黃霉素等已成為常用的抗菌促生長劑，廣泛用于水產養殖，以提高飼料的利用率。

2　抗生素在水產養殖中應用的負面效應

2.1　病原菌耐藥性問題耐藥性又名抗藥性，是指細菌對藥物的敏感性下降甚至完全消失的現象。細菌耐藥性可分為固有耐藥性和獲得耐藥性兩種。固有耐藥性是由細菌染色體決定的。具有穩定的遺傳性，可代代相傳，故有絕對耐藥之說，如腸道內的一些革蘭氏陰性菌對早期青霉素天然耐藥，鏈球菌對慶大霉素的耐藥。獲得性耐藥是指細菌原先對抗生素敏感，但在長期接觸抗生素后，由于選擇壓力的作用，迫使其改變代謝途徑，或調整自身細微結構，以逃避抗生素的殺滅或扼制。在水產養殖中，隨著抗生素的廣泛應用及品種的多樣化，以及在飼料中長期添加，細菌與藥物長期接觸，造成耐藥性的產生，耐藥程度不斷提高，而且出現了多重耐藥現象。早在1975年，在美國首次觀察到耐磺胺藥物的殺鮭氣單胞菌，引起虹鱒癤病的流行；1971年在日本養殖的大麻哈魚中發生的耐磺胺藥和耐氯霉素的殺鮭氣單胞菌引起的癤病大規模流行；李煥榮等（2001）報道從北京某漁場分離的嗜水氣單胞菌對頭孢唑啉、羧芐青霉素、氨芐青霉素、苯唑青霉素、磺胺、頭孢胺芐、先鋒霉素等抗菌素普遍耐藥；李軍等（1999）報道香港養殖海鯛弧菌對氨芐青霉素、丁胺卡那霉素、卡那霉素和三甲氧芐胺嘧啶等具有很強的耐藥性。由于致病菌耐藥性的不斷增加，使抗生素的藥效越來越低，使用標準給藥劑量已經不能起到防病治病的作用，必須不斷加大劑量才可能有效，甚至完全無效。這使得抗菌藥物的壽命也逐漸縮短，要求不斷開發新的品種以克服細菌的耐藥性，然而開發出一種新藥并非易事，據估計，一種新的抗生素從開始研制到臨床應用約需1億美元以上。對于致病性細菌的耐藥性若不采取有效措施，在不久的將來，人和動物的細菌病將面臨無藥可用的景象。 2.2　藥物殘留問題　藥物殘留是指給動物應用藥物后，藥物的原形及其代謝可蓄積或儲存在動物的細胞、組織或器官內。藥物殘留造成的主要原因有：①不正確地應用藥物，如給藥劑量、給藥途徑、用藥部位和用藥種類等不符合用藥規定，這些因素有可能延長藥物在體內的存留時間；②在飼料中長期低劑量添加抗生素；③在休藥期結束前水產品上市等都可能導致抗生素在水產品內殘留。在水產品中抗生素殘留量雖然很低，但對人體健康的潛在危害甚為嚴重，而且影響深遠。其主要表現在：①毒性損傷。水產品中抗生素殘留對人類健康的危害作用，引起急性中毒事件發生，相對來說很少，但藥物殘留可通過食物鏈長期富集。當人體長期攝入殘留某種藥物的食品后，可導致該藥物在體內蓄積，最終引發毒性損傷如氯霉素可抑制骨髓造血功能，引起再生障礙性貧血和粒細胞缺乏癥；呋喃唑酮可引起溶血性貧血、多發性神經炎和急性肝壞死等；四環素類可抑制幼兒牙發育和骨骼生長；鏈霉素等氨基糖甙類抗生素損傷聽神經和腎功能。②變態反應或過敏反應。在水產養殖中經常使用的磺胺類、四環素類、喹諾酮類和某些氨基糖甙類抗生素是很易引起變態反應的品種。當這些抗菌藥物殘留于水產動物性產品中進入人體后，就使得敏感個體致敏，產生抗體。當這些被致敏的個體再次接觸這些抗生素時，則會引發變態反應或過敏反應在臨床上輕者表現為有搔癢的蕁麻疹、惡心嘔吐、腹痛腹瀉，重者表現為血壓劇度下降、迅速引起過敏性休克，甚至死亡。③三致作用，即致癌、致畸、致突變作用。在水產上常用的硝基呋喃類藥物（如呋喃唑酮、呋喃西林）近來的研究認為長期使用除了會對肝、腎造成損傷外，同時具有致癌作用和致畸、致突變效應。 2.3　引起內源性感染、外源性感染和二重感染　抗生素作用于病原菌的同時，也會殺滅機體內有益微生物，尤其是長期大量使用，會造成機體菌群失調，微生態平衡破壞，潛在體內的有害菌趁機大量繁殖，而引起內源性感染。抗生素的使用使體內一些敏感菌滅亡，而在體內一些微生物附著點上造成大量空位，為外界耐藥菌趁虛而入提供機會。從而造成外源性感染。二重感染也是由于施用大量抗生素殺滅某種細菌時，破壞微生態平衡，另外一種或多種內源或外源性病菌隨即再次感染機體造成的。由于抗生索的大量使用，造成水產動物體內微生態平衡破壞，而導致消化功能紊亂，引起各種消化道疾病。如慢性腸炎等。嚴重的由于二重感染引發急性疾病，給治療帶來困難。 2.4　對水產動物免疫力的影響　目前，就動物機體免疫系統與動物生長之間的關系一般認為因各種免疫原刺激而使機體免疫系統激活后，可導致動物采食量下降，飼料利用率降低，從而抑制動物生長。研究表明，多種抗生素具有免疫抑制作用，主要是通過直接（直接影響免疫系統的反應能力）或間接（通過降低微生物侵襲程度）影響機體免疫系統，防止免疫系統激活，從而促進動物生長。Rijkors等（1980）研究了土霉素對鯉魚免疫系統的影響，結果表明，無論是飼喂還是腹腔注射土霉素均可引起體液免疫抑制，血清中免疫球蛋白含量降低。因此，在水產飼料中使用抗生素添加劑，在起到促生長的同時，也會造成免疫抑制，使機體的抵抗力降低，而容易感染發病。近年來，在水產養殖中，各種疾病的發生率逐年增加，與抗生素的大量使用不無關系。

3　抗生素在水產養殖中使用負面效應的對策

3.1　開發、利用抗生素飼料添加劑的替代品　鑒于抗生素作為飼料添加劑的諸多負面效應。早在1986年瑞典就全面禁止抗生素作為飼料添加劑使用。歐盟也將在2006年全面停止使用抗生素飼料添加劑。為了確保水產養殖業的可持續發展，必須加強抗生素飼料添加劑替代品的研究與使用。如①酶制劑，它主要通過降解飼料中各營養成分的分子鏈或改變動物消化道內酶系的組成，促進消化吸收，從而大幅度提高飼料利用率，促進動物健康生長。Riche等（1996）發現1000ug/kg的植酸酶可使虹鱒豆粕中磷的利用率從25%增加到57%。劉維德等（2000）以添加0.1%溢多酶的餌料飼喂草魚50d，結果表明酶制劑能明顯促進草魚生長，降低餌料系數。周小秋（2001）在鯉魚飼料中添加不同劑量的復合酶制劑，進行75d的飼喂實驗，也得到了相似的結果；②微生態制劑，是動物有益菌經工業化厭氧發酵生產出的菌劑，這種制劑加入飼料中，在動物消化道內生長，形成優勢的有益菌群，抑制有害菌生長與繁殖，提高動物健康水平，促進生長。常用的性微生物主要是乳酸菌、芽孢桿菌、酵母菌及其培養物。Kozasa（1996）首次將微生態制劑用于水產養殖，用芽孢桿菌處理鰻鱺降低了由愛德華氏菌引起的死亡。楊明遠等（1993）用從正常健康鯉魚腸道內分離到的無毒無害正常菌群Jy10、Jy31制成生態制品，添加于鯉魚飼料中飼養鯉魚。結果表明，實驗組的增重率，能量同化率、生態生長率、組織生長率均高于對照組；③化學益生素，是指既不能被動物機體自身吸收和利用，又不能被腸道大部分有害菌利用，只能唯一被腸道有益菌選擇吸收并促使增殖的一類物質，包括異麥芽糖、果寡三糖、果寡四糖、半乳寡糖、甘乳糖等。由于化學益生素克服了微生態制劑的不耐高溫不耐胃酸等特點，其研究和應用得到了廣泛的開展。周小秋等（2002）報道在鯉魚飼料中添加0.03%的寡糖制劑，經60d飼喂其生長率提高45.07%；④酸化劑，酸化劑已廣泛應用于畜禽飼料中，以提高飼料的利用率，促進生長，常用的酸化劑有檸檬酸、延胡索酸、乳酸、異位酸等。在水產養殖中，夏長清等（1998）報道在鯉魚飼料中添加0.2%的檸檬酸，相對增生率可提高12.3%，表明檸檬酸對鯉魚有明顯的促生長作用；⑤中草藥制劑，中草藥是天然綠色植物，是我國特有的中醫理論與實踐的產物，是一類兼有營養和藥用雙重作用，具備直接殺滅或抑制細菌和增強免疫能力的功能，且能促進營養物質消化吸收的無殘留、無耐藥性的天然藥物。我國中草藥學歷史悠久，在植物藥的藥性和藥理上具有無可比擬的優勢。中草藥資源的開發與可持續利用頗具潛力，應用現代激素手段，在傳統中醫藥的基礎上發展創新，尋求抗生素促生長劑替代物大有可為。韓如政等（1993）在1齡和2齡鯉魚中分別添加0.4%的中草藥，其生長速度提高18%，餌料系數降低18.2%～24%。曾虹等（1996）在羅非魚飼料中添加50mg/kg的合成大蒜素粉經。吳德峰（2001）在鰻弧菌飼料中添加中草藥制劑，經90d飼喂，實驗組較對照組平均體重重44.71g。 3.2　科學合理使用抗生素　抗生素在防治水產動物細菌性疾病方面具有不可替代的作用，要確保水產養殖的健康發展，必須科學合理使用抗生素，減小其負面效應的影響。具體應注意以下幾方面的工作：①根據抗生素在水產動物體內的藥代動力學規律，針對不同的藥物品種，不同的動物品種及不同的給藥途徑，確定適宜的給藥劑量和合理的停藥期，做到合理用藥；②避免使用易產生耐藥性和藥殘品種，耐藥性常常帶有地區性，一地區耐藥性的品種在另一地區不一定出現耐藥性，這是細菌選擇性抑制的結果，因此，同一藥物在不同報道中出現不同的結果不足為奇。但是，不是所有的品種都具有同等程度的耐藥性，這是由藥物性質決定的。如：多肽類抗生素一般較少出現耐藥性，而四環素類、磺胺類則較易出現耐藥性。因而在選擇用藥時應注意選不易產生耐藥性的品種；③輪換用藥。為避免長期使用一種抗生素產生耐藥性，應根據常見致病菌的藥敏實驗，采取輪換用藥。同時，也應注意細菌對某種藥物產生耐藥性后，不會在短期內恢復敏感狀態。因此，頻繁輪換所用抗生素并不能有效防止耐藥性的發生；④聯合用藥發揮協同作用，藥物配伍可產生協同、累加、無關和拮抗四種結果。聯合用藥的目的是為了獲得協同作用，只有協同作用，才能提高藥物的療效，防止或延緩耐藥性的產生和減少藥物用量，從而減少毒性和殘留。如磺胺類藥物與TMP以5∶1比例聯合使用時，其抗藥作用顯著增強。總之，抗生素作為水產養殖中重要的抗細菌性疾病的藥物，具有不可替代的作用，為了防止或延緩其耐藥性的產生，在實際生產中應科學合理用藥，同時抗生素作為飼料添加劑曾經為水產養殖業的發展作出了主要貢獻。但由于其殘留、耐藥性等負面效應的影響，已逐步表現出了阻礙水產養殖業可持續發展的作用。因此，我們應加強其替代品的研發，逐步用無耐藥性、無殘留的替代品取代抗生素在飼料添加劑中的作用，以確保水產養殖業可持續健康發展。