Антибиотики

Антибактериальные вещества используют для уничтожения бактерий или остановки их размножения. В медицине их применяют для лечения бактериальных заболеваний. Использование антибактериальных веществ в ветеринарии несколько шире: профилактика и лечение заболеваний, а также применение в качестве стимуляторов роста животных. Такой стимулирующий эффект обусловлен уничтожением патогенной и условно-патогенной микрофлоры кишечника и, как следствие, улучшением усвоения кормов. Ветеринарные препараты, использующиеся в терапевтических целях (стрептомицин, пенициллин, тетрациклин, сульфаметазин), применяются под строгим государственным надзором и при условии обязательной выдержки животных перед забоем до полного вывода остатков антибиотиков из организма. Данные меры предпринимаются в развитых странах в связи с серьезной опасностью, которую представляют многие ветеринарные препараты для здоровья человека при их хроническом поступлении.

Многие антибиотики хорошо усваиваются в желудочно-кишечном тракте животных и распределяются в тканях организма. Это означает, что мясо, печень, почки, жир и другие продукты животного происхождения могут содержать антибиотики. Кроме того, некоторые из этих веществ выводятся с молоком. Из такого молока невозможно изготовить сыр, йогурт, сметану или другие кисломолочные продукты, поскольку микроорганизмы, участвующие в их производстве, погибают в нем.

Постоянное потребление антибактериальных веществ с пищей плохо сказывается на здоровье. Они угнетают микрофлору кишечника, провоцируют проявления аллергического характера, вторичные грибковые инфекции, снижают сопротивляемость организма, могут вызывать нарушения функции почек и кроветворных органов. Некоторые антибактериальные вещества обладают побочными эффектами, проявляющимися при длительном воздействии. К примеру, один из широко распространенных кормовых антибиотиков – бацитрацин – способен вызывать поражения почек. Левомицетин, или хлорамфеникол, в редких случаях вызывает необратимое поражение костного мозга, что приводит к апластической анемии, а также к лейкемии. Макролидные антибиотики, например, азитромицин, способны нарушать работу сердца.

Однако даже настолько серьезные побочные эффекты не так значимы, как то, что употребление малых доз антибактериальных веществ позволяет микроорганизмам вырабатывать резистентность к ним. Резистентность, или устойчивость – это механизмы защиты бактерий от воздействия определенных антибактериальных веществ. Они генетически обусловлены, наследуются и распространяются как между бактериями одного вида, так и между разными видами бактерий. Если патогенная бактерия приобретает устойчивость к одному или нескольким антибиотикам, становится значительно сложнее вылечить заболевание, которое она вызывает. Среди самых известных устойчивых бактерий – метициллин-резистентный золотистый стафилококк. Этот организм вызывает инфекции, в том числе, гнойные поражения кожи, а также сепсис – заражение крови. Такие стафилококки чувствительны к ванкомицину. Однако существует и ванкомицин-резистентный золотистый стафилококк, устойчивый ко всем современным антибактериальным веществам, за исключением сульфаниламида бактрима. Бактериальная резистентность – одна из наиболее сложных современных проблем в медицине, поскольку бактерии вырабатывают ее быстрее, чем ученые находят или производят новые антибиотики.

Согласно исследованию, опубликованному в The Lancet 18 ноября 2015 года, у бактерий (кишечной палочки, сальмонеллы и клебсиелл) обнаружен ген, обеспечивающий устойчивость к колистину - антибиотику из семейства полимиксинов. Эти антибиотики применяли только для лечения людей и только против бактерий, резистентных к другим препаратам. Резистентность к колистину обеспечивает ген MCR-1, локализованный в плазмидах. Путем горизонтального переноса он легко передается между разными видами бактерий. Это означает, что устойчивость к этому антибиотику и другим полимиксинам могут приобрести любые бактерии. Микроорганизмы, обладающие этим геном, встречаются в пробах мяса в Китае, а также у пациентов некоторых китайских больниц.

Чтобы избежать попадания малых доз антибактериальных веществ в организм человека, их использование в сельском хозяйстве ограничивают. Существуют определенные сроки выдержки животных, получавших антибиотики, перед забоем. Антибактериальные вещества, способные проникать в молоко или яйцо, запрещено использовать для дойных животных или для птиц-несушек. Некоторые антибиотики вообще не применяют в животноводстве. Однако недобросовестные производители могут нарушать эти нормы. В связи с этим законы многих стран, в том числе, Российской Федерации и стран ЕАЭС содержат требования к контролю антибактериальных веществ в продукции животного происхождения.

Конкретные максимально допустимые уровни зависят от вещества и указаны в Технических Регламентах Таможенного Союза ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции», ТР ТС 033/2013 «О безопасности молока и молочной продукции», ТР ТС 034/2013 «О безопасности мяса и мясной продукции», а также в «Единых санитарно-эпидемиологических и гигиенических требованиям к товарам, подлежащих санитарно-эпидемиологическому надзору (контролю)». Эти же документы содержат и требования анализировать содержание иных антибактериальных веществ в продукции, если они использовались при ее производстве. С актуальными законодательными нормативами можно ознакомиться на сайте compact24.com.

В странах Евросоюза максимально допустимые уровни содержания антибиотиков устанавливают Директивы Совета ЕЭС 96/22/ЕС, 96/23/ЕС 675/92/ЕЕС, ЕС № 1430/94. Согласно Регламенту Комиссии (EU) 37/2010, максимально допустимый уровень сульфаниламидов в продуктах животного происхождения  — 100 мкг/кг,  энрофлоксацина в молоке и мясе — 100 мкг/кг, а присутствие левомицетина и нитрофуранов не допускается.

Левомицетин (хлорамфеникол) обладает гемотоксическими свойствами и может вызвать аплазию костного мозга (потеря способности к кроветворению) и, вследствие этого, апластическую анемию, сопровождающуюся быстрым снижением уровня гемоглобина и эритроцитов в крови. При развитии явлений апластической анемии молодые формы эритроцитов не обнаруживаются не только в крови, но и в пунктате костного мозга.

Стрептомицин обладает ототоксичными и нефротоксичными свойствами. Он вызывает поражения слухового нерва, связанные с этим нарушения слуха и вестибулярные расстройства; при нарушениях функции почек возможны также нейротоксические явления. Особенно чувствительны к стрептомицину лица, перенесшие неврит слухового нерва, инфаркт, страдающие стенокардией, гипертонией, болезнями печени и почек.

Потребление человеком продуктов, содержащих остаточные количества тетрациклинов, приводит к угнетению микрофлоры кишечника; может спровоцировать вторичные грибковые инфекции, проявления аллергического характер; вызвать тошноту, рвоту, расстройства функции кишечника, изменения слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта; снизить сопротивляемость организма и повысить устойчивость патогенных микроорганизмов. Особенно чувствительны к препаратам тетрациклиновой группы беременные, дети раннего возраста, лица, страдающие болезнями печени и почек.

В последние годы значительно увеличилось использование хинолонов, в том числе и фторхинолонов, для профилактики и лечения инфекционных болезней при промышленном разведении крупного и мелкого рогатого скота, птицы, свиней, рыбы и креветок. Вследствие этого, в организме сельскохозяйственных животных начали формироваться антибиотико-устойчивые бактерии, попадающие далее в пищевые продукты и представляющие угрозу для здоровья потребителя.

Бацитрацин (действующее вещество препаратов «Бацилихин», «Цикатрин», «Полибактрин»), также известный как пищевая добавка Е700 и гризин (гризеин, гризелин, кормогризин) называют кормовыми антибиотиками, поскольку эти вещества используют в качестве добавок к кормам для животных.

Бацитрацин и гризин  не являются чистыми веществами. Это смесь близких по структуре соединений, которые вырабатывают бактерии.

Бацитрацин впервые обнаружили в продуктах метаболизма Bacillus subtilis var Tracy 1 (одного из штаммов сенной палочки) в 1945 году. Его также выделяет бактерия Bacillus licheniformis, встречающаяся в почве и птичьих перьях.
Исследователи отметили активность бацитрацина против возбудителей гемолитических стрептококковых заболеваний, газовой гангрены и некоторых других бактерий, а также простейших. Однако позднее выяснилось, что это вещество токсичнее многих других антибиотиков и способно вызывать аллергию. Бацитрацин нефротоксичен, а при внутримышечном введении в некоторых случаях вызывает некроз тканей.

Бацитрацин практически не накапливается в тканях организма. Он плохо всасывается в желудочно-кишечном тракте, и действует, в основном, в нем. Это означает, что он может угнетать микрофлору кишечника или способствовать изменению ее состава. Бактерии, а также возбудители грибковых заболеваний способны выработать устойчивость к бацитрацину. При этом в Российской Федерации бацитрацин используют не только в животноводстве и ветеринарии, но и в медицине, в основном, для наружного применения.

Гризин обнаружили в 1946 году в продуктах жизнедеятельности культуры Streptomyces griseus Krainsky, которые до 1943 года назывались Actynomyces griseus Krainsky. Эту культуру в 1914 году выделил из российской почвы ученый А.В. Краинский. В 1916 году этот же штамм выделили в США, а затем описали Waksman и Curtis.
В некоторых отношениях гризин оказался близок к стрептотрицину и стрептомицину, однако область его действия существенно уже, чем у этих антибиотиков. Кроме того, бактерии очень быстро вырабатывают устойчивость к гризину. В медицине он не используется.

Бацитрацин и гризин – смеси полипептидных антибиотиков, причем каждое вещество в смеси обладает сложной структурой. Это означает, что анализ содержания бацитрацина и гризина в пробах – непростая задача. Кроме того, в качестве кормовых добавок используются смеси, содержащие и другие вещества различного происхождения и целевого назначения. Это еще больше осложняет определение бацитрацина и гризина в кормах и пищевых продуктах.

Среди рекомендованных методов анализа гризина и бацитрацина в пищевой продукции распространены микробиологические, основанные на чувствительности бактерий к этим антибиотикам.

Для определения антибиотиков используются инструментальные физико-химические методы анализа, такие как жидкостная хроматография высокого давления (ВЭЖХ) и хромато-масс-спектрометрия (ГХ-МС).  СТАЙЛАБ предлагает стандарты антибиотиков для их анализа хроматографическими методами в соответствии с ГОСТами. Эти методы, однако, предусматривают использование дорогостоящего оборудования, нуждающегося в высококвалифицированном обслуживании. Для скрининга антибиотиков применяется удобный и быстрый иммуноферментный метод анализа (ИФА, ELISA). В Евросоюзе он является официальным методом контроля продуктов животного происхождения (Директива 93/257/ЕЕС). В России требования к тест-системам для ИФА антибиотиков изложены в МУК 4.1.3535-18 "Определение остаточных количеств антибиотиков и антимикробных препаратов в продуктах животного происхождения".

Наборы RIDASCREEN® для определения антибиотиков предназначены для обнаружения сверхмалых остаточных концентраций антибактериальных препаратов в пищевых продуктах, таких как молоко и молочные продукты по ГОСТ Р 52842–2007 (ИСО 18330:2003), мёд по ГОСТ Р 54655-2011, мясо, яйцо, рыба, креветки, печень и др.

ИНФОРМАЦИОННАЯ СПРАВКА

Допустимые уровни содержания антибиотиков и антибактериальных препаратов в продовольственном сырье животного происхождения
 

Использованные источники:

1. Указание по организации Государственного ветеринарного надзора за содержанием гормональных стимуляторов роста и тиреостатиков в продуктах животного происхождения, утв. Приказом Департамента ветеринарии от 04.10.99 № 12-7-1/900
2. Директивы Евросоюза 96/22/ЕС, 96/23/ЕС, 92/675/ЕС, 93/3426/ЕС, 2377/90/EEC
3. Johnson B. A., Anker H., Meleney F.L. Bacitracin: A new antibiotic produced by a member of the B. Subtilis group. Science. 1945 Oct 12;102(2650):376-7.
4. Donald M. Reynolds ans Selman A. Waksman. Grisein, an antibiotic produced by sertain strains of Streptomyces Griseus. New Jersey Agricultural Experiment Station, Rutgers University, New Brunswick, New Jersey. Received for publication February 17, 1948
5. E. O. Stapley. Cross-Resistance Studies and Antibiotic Identification. Merek Sharp & Dohrne Research Laboratories, Rahway, New Jersey. Received for publication March 28, 19.58
6. The Williams & Wilkins Company  Guide to the Classification and Identification of the Actinomycetes and their Antibiotics. 1953