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2019-02-01害怕細菌反撲的豬 逐漸失效的抗生素 590 期

Author 作者 陳正文(左)/出生於屏東,農科院動物醫學組組長。 吳秀慧(右)/出生於雲林,農科院動物醫學組助理研究員。
1950 年,有學者發現飼料中添加低 劑量抗生素可促進豬隻等家畜生長、改進飼料效率及預防疾病。抗生素可成功治療人與動物的細菌性疾病,但濫用或不當使用抗生素所導致的抗藥性,會對人類和動物的健康安全造成威脅。近年來,超級細菌導致治療失敗的例子已不斷出現在日常中。根據英國經濟學者提出的抗藥性報告, 若再不採取行動,預計2050 年之前 可能造成1000 萬人死於抗藥菌的感 染。2016 年 9 月的聯合國大會,全 球領袖也針對細菌抗藥性進行討論, 這是有史以來聯合國討論的第4 個 重大公共衛生議題,意味著細菌抗藥性問題的急迫性。細菌抗藥性議題在豬隻等動物疾病與人類生物安全上是一體的,以單一方向來面對無法解決問題。因此,全球目前正以健康一體 (One Health)策略展開一場打擊 細菌抗藥性的任務,以下將提及對豬隻而言相當重要的抗生素議題。
 

抗生素的發展與使用

抗生素指的是可殺菌或抑菌的物質,它的發現要先從細菌說起。細菌是單細胞生物,透過不斷分裂和變異廣泛存在於大自然界。抗生素被發現以前,人類可能因為簡單的小傷口遭受細菌感染而死亡,是相當棘手的醫療問題。世上第一個抗生素是由弗萊明 (Alexander Fleming)所發現,他 在 1928 年觀察培養皿被綠色黴菌汙 染,長出來的黴菌四周沒有任何細菌生長。在好奇心驅使之下將黴菌純化,意外發現可殺死細菌的物質,命名為 盤尼西林(penicillin, 青黴素)。

在盤尼西林被使用沒多久,其抗藥菌 就被檢測到,並在1940 年發現盤尼 西林的失效是因抗藥菌可產生分解盤尼西林的青黴素酶(penicillinase)。也就是在抗生素篩選下,無抗藥性的細菌逐漸消失,抗藥菌逐漸被篩選而存活。第二次世界大戰後的抗生素發展史,也可說是一段打擊細菌抗藥性的歷史,如在盤尼西林抗藥菌產生的同時,可取代盤尼西林的抗生素也相繼出現,包括治療金黃色葡萄球菌的甲氧苯青黴素(methicillin)、革蘭 氏陰性菌的氨苄青黴素(ampicillin)與健大黴素(gentamicin)。人類獲得抗生素這項有力的武器後,逐漸開始相信,就算遭受細菌感染後仍可被完全治癒。

抗生素除了作為治療使用外,1950 年 有學者發現飼料中添加低劑量抗生素,可提升動物生長效能,尤其在豬和雞的飼養長期將低劑量抗生素添加在動物飼料中,在促進生長、改進飼料效率及預防疾病非常有效。由於人口增長對動物性蛋白質需求亦逐漸增加,各國紛紛將抗生素視為飼養禽畜必備的添加物,如美國食品藥品監督管理 局(Food and Drug Administration, FDA)於 1951 年開始核准金黴素 (aureomycin)作為飼料添加的抗生 素。因此,在第二次世界大戰後,抗生素拯救人類免於感染疾病的死亡,並造就衣食無慮的生活。但由於畜牧生產多採密集且大量生產模式,一旦發現族群中有部分動物生病,為避免疫情擴大,常以群體方式進行治療。抗生素用量在動物使用與個別治療人類疾病的使用概念不同,動物的使用量上較高。

 

抗藥菌的產生

什麼是抗藥菌呢?簡單來說,在使用抗生素的情況下抗藥菌有抵抗性,但非抗藥菌則無法存活(圖一)。此狀況若發生在遭受抗生素污染的環境,會使環境中的抗藥菌成為優勢菌;若發生在接受治療的人或豬隻等動物身上,就會導致治療失敗。
 
 

......【更多內容請閱讀科學月刊第590期】