بحران مقاومت آنتی‌بیوتیکی در صنعت پرورش طیور: چالش‌ها و اهمیت جایگزینی
مقاومت آنتی‌بیوتیکی (AR) پدیده‌ای است که میکروارگانیسم‌ها توانایی مقابله با اثرات کشنده آنتی‌بیوتیک‌ها را پیدا می‌کنند. این پدیده به ویژه در صنعت پرورش طیور به شدت گسترش یافته و به بحران جهانی تبدیل شده است. افزایش استفاده از آنتی‌بیوتیک‌ها در طیور، برای پیشگیری و درمان عفونت‌ها، بهبود رشد و افزایش تولید انجام می‌شود.
صنعت طیور، به عنوان یکی از بزرگ‌ترین صنایع غذایی جهان، نقش محوری در تأمین پروتئین حیوانی ایفا می‌کند. مرغ به عنوان پرطرفدارترین نوع طیور، سهم زیادی از تولید را به خود اختصاص داده است. با این حال، استفاده گسترده از آنتی‌بیوتیک‌ها در این صنعت، به ویژه آن‌هایی که در پزشکی انسانی نیز کاربرد دارند، تهدید جدی برای سلامت عمومی به حساب می‌آید.
استفاده بی‌رویه از آنتی‌بیوتیک‌ها در صنعت طیور منجر به افزایش سریع مقاومت آنتی‌بیوتیکی در باکتریهای بیماری‌زا و میکروارگانیسم‌های همزیست شده است. این وضعیت چالش‌های جدی در درمان عفونت‌ها و همچنین خسارات اقتصادی قابل توجهی را به همراه دارد. علاوه بر این، باقیمانده‌های آنتی‌بیوتیک‌ها در محصولات گوشتی و تخم‌مرغ نگرانی‌های زیادی برای سلامت مصرف‌کنندگان ایجاد کرده است.
فشار انتخابی ناشی از استفاده گسترده از آنتی‌بیوتیک‌ها در پرورش طیور موجب غالب شدن سویه‌های باکتریایی مقاوم به آنتی‌بیوتیک‌ها شده است. این باکتریها قادر به بقاء در حضور آنتی‌بیوتیک‌ها هستند و می‌توانند ژن‌های مقاومت خود را از طریق مکانیسم‌های انتقال افقی و عمودی به سایر باکتریها منتقل کنند، که باعث تسریع گسترش مقاومت آنتی‌بیوتیکی در جمعیت‌های باکتریایی می‌شود.
تأثیرات استفاده بی‌رویه از آنتی‌بیوتیک‌ها در صنعت پرورش طیور بر سلامت انسان و دام
مصرف محصولات طیور آلوده به باکتریهای مقاوم، یکی از مهم‌ترین مسیرهای انتقال این باکتریها به انسان است. این باکتریها پس از ورود به بدن انسان، می‌توانند در روده مستقر شده و ژن‌های مقاومت خود را به فلور میکروبی روده انتقال دهند. این امر درمان عفونت‌های ناشی از این باکتریها را با چالش جدی مواجه کرده و احتمال شکست درمان را افزایش می‌دهد. بنابراین، استفاده بی‌رویه از آنتی‌بیوتیک‌ها در صنعت پرورش طیور، نه تنها به سلامت حیوانات بلکه به سلامت انسان نیز آسیب جدی وارد می‌کند.
استفاده از آنتی‌بیوتیک‌ها در تولیدات دامی به اوایل قرن بیستم برمی‌گردد. در دهه 1910، بحران کمبود مواد غذایی و فشار برای افزایش تولید گوشت، محققان را به استفاده از آنتی‌بیوتیک‌ها برای بهبود بهره‌وری در صنعت دامداری سوق داد. با این حال، ظهور پدیده مقاومت آنتی‌بیوتیکی و تهدید جدی آن بر سلامت عمومی، استفاده بی‌رویه از این ترکیبات در دامداری را به یکی از عوامل اصلی گسترش مقاومت تبدیل کرده است.
در واکنش به این بحران، برخی کشورها اقدام به محدود کردن استفاده از ضد میکروب‌ها در دامداری کرده‌اند. سوئد، به عنوان پیشگام، در دهه 1980 استفاده از آنتی‌بیوتیک‌ها برای اهداف غیر درمانی مانند افزایش رشد را ممنوع کرد. کشورهای اروپایی مانند دانمارک، هلند و بریتانیا نیز به این رویکرد پیوسته و محدودیت‌های سختگیرانه‌ای را بر استفاده از آنتی‌بیوتیک‌ها در دامداری اعمال کرده‌اند. در سال 2011، این کشورها با ممنوعیت کامل استفاده از آنتی‌بیوتیک‌های ضروری به عنوان پیشگیری‌کننده، گام مهمی در مقابله با مقاومت آنتی‌بیوتیکی برداشتند.
با وجود این محدودیت‌ها، همچنان سهم قابل توجهی از آنتی‌بیوتیک‌های تولید شده در جهان، در صنعت دامداری و به ویژه در پرورش طیور مصرف می‌شود. استفاده از آنتی‌بیوتیک‌ها در این صنعت، به دلیل تأثیرات مثبت آن بر رشد و بهره‌وری دام‌ها، از دیدگاه اقتصادی برای تولیدکنندگان جذاب است. با این حال، تهدیدات جدی ناشی از انتشار باکتریهای مقاوم به آنتی‌بیوتیک و انتقال این باکتریها به انسان از طریق زنجیره غذایی، نیاز به یافتن راهکارهایی برای کاهش مصرف آنتی‌بیوتیک‌ها و کنترل گسترش مقاومت آنتی‌بیوتیکی را ضروری می‌سازد.
بررسی مقاومت آنتی‌بیوتیکی در باکتریهای طیور
مقاومت آنتی‌بیوتیکی به ویژه در باکتریها، به طور عمده به چهار دسته مکانیسم‌های دفاعی تقسیم می‌شود:
- تغییر در ساختار آنزیم‌های هدف
- تغییر در سایت‌های اتصال آنتی‌بیوتیک
- افزایش فعالیت پمپ‌های خروجی
- کاهش نفوذپذیری غشای سلولی
این مکانیسم‌ها به باکتریها این امکان را می‌دهند که از اثرات کشنده آنتی‌بیوتیک‌ها اجتناب کرده و به حیات خود ادامه دهند.
مقاومت آنتی‌بیوتیکی می‌تواند به صورت ذاتی یا اکتسابی باشد. مقاومت ذاتی به دلیل ویژگی‌های ژنتیکی باکتری است که به آن امکان می‌دهد به طور طبیعی در برابر برخی آنتی‌بیوتیک‌ها مقاوم باشد. این مقاومت اغلب ناشی از جهش‌های ژنی یا وجود ژن‌های خاص در ژنوم باکتری است. از طرف دیگر، مقاومت اکتسابی به دنبال مواجهه با آنتی‌بیوتیک‌ها و از طریق مکانیسم‌های مختلفی مانند انتقال افقی ژن‌ها یا کسب ژن‌های مقاومت از محیط به وجود می‌آید. انتقال افقی ژن‌ها یکی از عوامل مهم در گسترش سریع مقاومت آنتی‌بیوتیکی محسوب می‌شود.
مقاومت آنتی‌بیوتیکی در باکتریهای خاص طیور، به ویژه در گونه‌های استافیلوکوکوس، تهدیدی جدی برای صنعت پرورش طیور و سلامت عمومی به شمار می‌آید. استافیلوکوکوس اورئوس (Staphylococcus aureus) مقاوم به متی سیلین (MRSA) به عنوان یک سوپر باگ شناخته می‌شود و در برابر اکثر آنتی‌بیوتیک‌ها مقاوم است. این باکتری به راحتی بین پرندگان و محیط آن‌ها منتقل می‌شود و می‌تواند از طریق گوشت آلوده به انسان نیز منتقل گردد.
کنترل آلودگی به MRSA در مرغداری‌ها برای حفظ سلامت عمومی بسیار ضروری است. مقاومت به آنتی‌بیوتیک‌ها در باکتریهای استافیلوکوکوس مرتبط با دام، به ویژه مقاومت به اوکساسیلین، تهدیدی جدی برای بهداشت عمومی است.
بررسی مقاومت آنتی بیوتیکی در انواع باکتریهای بیماری زای طیور
گونه‌های سودوموناس و اشریشیا
گونه‌های سودوموناس، که شامل انواع مختلفی از باکتریهای گرم منفی و هوازی است، به طور گسترده در محیط‌های طبیعی مانند خاک و آب یافت می‌شود. باکتری Pseudomonas aeruginosa به عنوان یک پاتوژن فرصت‌طلب، عامل اصلی بیماری سودومونیازیس در طیور است. این باکتری می‌تواند موجب عفونت‌های تنفسی، سینوزیت، کراتیت و سپتی سمی شود و در عفونت‌های چرکی و لنگش نیز نقش دارد. عفونت‌های ناشی از P. aeruginosa می‌تواند از طریق زخم‌های پوستی، واکسن‌های آلوده و محلول‌های آنتی‌بیوتیکی منتقل شود و حتی به بافت‌های مختلف پرندگان آسیب برساند.
مقاومت آنتی‌بیوتیکی در Pseudomonas aeruginosa به یک نگرانی جدی تبدیل شده است. این باکتری به بسیاری از آنتی‌بیوتیک‌های رایج، از جمله لووفلوکساسین و پنی‌سیلین، مقاوم شده و وجود اینتگرون کلاس 1 در اکثر سویه‌های مقاوم، تهدیدی برای سلامت عمومی است. پرندگان به عنوان مخزن این باکتریهای مقاوم شناخته شده و می‌توانند در انتقال مقاومت آنتی‌بیوتیکی به انسان و سایر حیوانات نقش داشته باشند.
گونه‌های اشریشیا، به ویژه Escherichia coli، باکتری‌هایی گرم منفی هستند که به راحتی می‌توانند اطلاعات ژنتیکی را از طریق انتقال ژن افقی با سایر باکتریها تبادل کنند. این ویژگی باعث می‌شود که E. coli قادر به مقاومت در برابر آنتی‌بیوتیک‌های مختلف باشد. باکتریهای اشریشیا کلی در روده انسان و حیوان زندگی می‌کنند، اما برخی سویه‌ها می‌توانند باعث بیماری‌های گوارشی شوند.
E. coli جدا شده از مدفوع مرغ‌های گوشتی و بوقلمون نشان‌دهنده مقاومت بالایی به انواع آنتی‌بیوتیک‌ها است، در حالی که E. coli جدا شده از مرغ‌های تخم‌گذار معمولاً حساس‌تر به این داروهاست. مقاومت به تتراسایکلین، که معمولاً در طیور استفاده می‌شود، به خصوص در این باکتریها شایع است و می‌تواند درمان عفونت‌های ناشی از E. coli را دشوار کند.
محیط‌های تولید طیور به عنوان منبع اصلی ژن‌های مقاومت آنتی‌بیوتیکی شناسایی شده و گسترش این ژن‌ها از طریق کود و آب به محیط زیست و در نهایت به جمعیت‌های انسانی، تهدیدی جدی برای سلامت عمومی محسوب می‌شود. مقاومت دارویی در E. coli می‌تواند منجر به افزایش مرگ‌ومیر و دشواری در درمان عفونت‌ها شود.
سالمونلا، استرپتوکوک و کامپیلوباکتر
گونه‌های سالمونلا، که باکتریهای گرم منفی و بی‌هوازی اختیاری هستند، به طور معمول در دستگاه گوارش حیوانات یافت می‌شوند و به وسیله دفع مدفوع به راحتی از پرنده‌ای به پرنده دیگر منتقل می‌شوند. این باکتریها مسئول ایجاد بیماری‌های مختلفی مانند سالمونلوزیس و پولوروم در طیور هستند. عواملی مانند جوجه‌های آلوده، اندازه مزرعه و خوراک آلوده می‌توانند خطر آلودگی سالمونلا را افزایش دهند. انتقال سالمونلا می‌تواند از طریق تخمک (انتقال عمودی) یا از طریق تماس با پرندگان آلوده (انتقال افقی) صورت گیرد.
گونه‌های مختلف سالمونلا، از جمله Salmonella enteritidis، Salmonella infantis و Salmonella typhimurium، به طور فزاینده‌ای به آنتی‌بیوتیک‌های مختلف مقاوم شده‌اند. این مقاومت دارویی، نگرانی‌هایی را در مورد کنترل و درمان عفونت‌های سالمونلایی ایجاد کرده است. استفاده از آنتی‌بیوتیک‌های مختلف مانند فورازولیدون و سولفات جنتامایسین برای درمان بیماری پولوروم صورت می‌گیرد، اما مقاومت به این داروها می‌تواند درمان را دشوار کند.
گونه‌های استرپتوکوک، به ویژه Streptococcus gallolyticus، به عنوان عوامل زئونوتیک شناخته شده و می‌توانند باعث ورم پستان در گاو، سپتی سمی در کبوتر و مننژیت و سپتی سمی در انسان شوند. این باکتریها همچنین ممکن است به برخی آنتی‌بیوتیک‌ها مقاوم باشند، که نیاز به تشخیص زودهنگام و انتخاب مناسب آنتی‌بیوتیک برای درمان عفونت‌ها را ضروری می‌سازد.
گونه‌های کامپیلوباکتر، از جمله Campylobacter jejuni و Campylobacter coli، مسئول گاستروانتریت ناشی از غذا در انسان هستند. این باکتریها عمدتاً از طریق دست زدن به طیور خام یا مصرف گوشت نپخته منتقل می‌شوند. C. jejuni و C. coli به فلوروکینولون‌ها، تتراسایکلین و اریترومایسین مقاومت پیدا کرده‌اند، و این افزایش مقاومت به دلیل استفاده گسترده از این آنتی‌بیوتیک‌ها در دامداری، به ویژه در طیور است. درمان عفونت‌های کامپیلوباکتر معمولاً با اریترومایسین، فلوروکینولون‌ها، جنتامایسین و تتراسایکلین انجام می‌شود.
مقاومت آنتی‌بیوتیکی در باکتریهای یرسینیا، کلستریدیوم و باسیلوس
گونه‌های یرسینیا، مانند Yersinia enterocolitica، باکتریهای گرم منفی و غیر اسپورزا هستند که قادر به زنده ماندن و تکثیر در دماهای پایین می‌باشند. این باکتریها می‌توانند از طریق گوشت طیور به انسان منتقل شوند و باعث انتریت حاد همراه با تب، اسهال خونی و التهاب غدد لنفاوی شوند. Y. enterocolitica به طور گسترده‌ای در طبیعت و حیوانات توزیع شده و مخزن اصلی آن خوک‌ها هستند. در مطالعه‌ای در ایران، نرخ شیوع Y. enterocolitica در نمونه‌های گوشت مرغ 30 درصد گزارش شد. ایزوله‌های این باکتری به سفالوتین و آمپی‌سیلین مقاوم بودند و تشکیل بیوفیلم در این باکتریها منجر به مقاومت در برابر آنتی‌بیوتیک‌ها می‌شود.
گونه‌های کلستریدیوم، باکتریهای گرم مثبت و بی‌هوازی اجباری هستند که شامل چندین پاتوژن مهم انسانی مانند Clostridium botulinum، Clostridium difficile، Clostridium perfringens و Clostridium tetani می‌شوند. این باکتریها می‌توانند عفونت‌های مختلفی از جمله بوتولیسم، pseudomembranous colitis، cellulitis و گانگرن گازی ایجاد کنند. C. perfringens می‌تواند باعث انتریت نکروزان در طیور شود، و C. colinum مسئول انتریت اولسراتیو است. مقاومت گسترده به آنتی‌بیوتیک‌های رایج مانند جنتامایسین، نئومایسین و کولیستین در سویه‌های C. perfringens مشاهده شده است، در حالی که آمپی‌سیلین و فلورفنیکول موثرترین داروها هستند.
گونه‌های باسیلوس، باکتریهای گرم مثبت و هوازی اختیاری هستند که شامل گونه‌های آزادزی غیر انگلی و گونه‌های بیماری‌زای انگلی می‌شوند. Bacillus anthracis عامل آنتراکس و Bacillus cereus عامل مسمومیت غذایی است. آنتی‌بیوتیک‌های معمول برای درمان عفونت‌های باسیلوس شامل وانکومایسین، ایمپنِم، سیپروفلوکساسین، جنتامایسین و تتراسایکلین هستند. با این حال، بسیاری از گونه‌های باسیلوس نسبت به سفالوسپورین‌های گسترده طیف و تیکارسیلین-کلاولانات مقاوم هستند. بررسی‌ها نشان داده‌اند که B. cereus نسبت به طیف وسیعی از آنتی‌بیوتیک‌ها مقاوم شده است که نیاز به تدابیر کنترل عفونت بیشتری را نشان می‌دهد.
این بخش‌های اطلاعاتی نشان می‌دهند که مقاومت آنتی‌بیوتیکی در انواع مختلف باکتریها، تهدیدی جدی برای سلامت عمومی و صنعت دامداری است و نیاز به مدیریت مؤثر و انتخاب داروهای مناسب برای کنترل و درمان عفونت‌ها را ضروری می‌سازد.
گونه‌های مایکوباکتریوم، کلبسیلا و انتروکوک
گونه‌های مایکوباکتریوم (Mycobacterium species)
مایکوباکتری‌ها باکتریهای اسیدفست، هوازی و غیرمتحرک هستند که می‌توانند در آب و منابع غذایی زندگی کنند و بدون ایجاد علائم بالینی در میزبان خود کلونیزه شوند. گونه‌های بیماری‌زای مایکوباکتریوم شامل:
- M. tuberculosis
- M. bovis
- M. africanum
- M. macroti (همه باعث سل می‌شوند)
- M. leprae (مسئول بیماری جذام)
این باکتریها به طور طبیعی به پنی‌سیلین مقاوم هستند و معمولاً نسبت به کلاریترومایسین و ریفامایسین حساسند. در یک مطالعه، از 80 نمونه مدفوع طیور، سه ایزوله مایکوباکتریوم شناسایی شد که به ریفامپین مقاوم بودند اما به آزیترومایسین، سیپروفلوکساسین، استرپتومایسین و دوکسی‌سایکلین حساس بودند.
گونه‌های کلبسیلا (Klebsiella species)
کلبسیلا جنسی از باکتریهای گرم منفی، غیرمتحرک و اکسیداز منفی است که در طبیعت به ویژه در خاک، گیاهان، حشرات، انسان و سایر حیوانات یافت می‌شود. گونه‌های اصلی شامل:
- K. pneumoniae
- K. oxytoca
- K. variicola
این باکتریها می‌توانند باعث سپتی‌سمی، مننژیت، عفونت‌های دستگاه ادراری، پنومونی و اسهال شوند.
آنتی‌بیوتیک‌های معمول برای درمان عفونت‌های کلبسیلا شامل سفالوسپورین‌های نسل سوم، کارباپنم‌ها، آمینوگلیکوزیدها و کینولون‌ها هستند. با این حال، کلبسیلا پنومونیه جدا شده از مرغ‌های آزاد نشان داده است که مقاومت بسیار بالایی به آنتی‌بیوتیک‌های رایج مانند آمپی‌سیلین، اسید نالیدیکسی، تتراسایکلین و تریمتوپریم دارد، که نیاز به استراتژی‌های جدید درمانی را اجتناب‌ناپذیر می‌سازد.
گونه‌های انتروکوک (Enterococcus species)
انتروکوک‌ها باکتریهای دیپلوکوک گرم مثبت از شاخه Firmicutes هستند که شامل گونه‌های رایج مانند:
- Enterococcus faecalis
- Enterococcus faecium
این باکتریها می‌توانند باعث عفونت‌های دستگاه ادراری، باکتریمی، مننژیت و اندوکاردیت شوند. آنتی‌بیوتیک‌های موثر شامل آمپی‌سیلین، پنی‌سیلین، نیتروفورانتوئین و وانکومایسین هستند. با این حال، انتروکوک‌ها اغلب به آنتی‌بیوتیک‌های بتالاکتام و آمینوگلیکوزیدها مقاوم هستند و مقاومت به وانکومایسین نیز گزارش شده است. انتروکوک‌های جدا شده از دستگاه گوارش و بستر طیور نشان‌دهنده مقاومت بالا به بسیاری از آنتی‌بیوتیک‌ها هستند، که نگرانی‌هایی را در مورد انتقال این باکتریهای مقاوم به انسان از طریق مصرف گوشت و تماس با مدفوع ایجاد می‌کند.
گونه‌های پروتئوس و سایر باکتریهای بیماری‌زا
گونه‌های پروتئوس (Proteus species)
پروتئوس جنسی از باکتریهای گرم منفی پروتئوباکتریا است که عمدتاً به عنوان ساپروفیت در مواد حیوانی در حال تجزیه، فاضلاب، کود، روده پستانداران و مدفوع انسان و حیوان یافت می‌شود. این باکتریها معمولاً پاتوژن‌های فرصت‌طلب هستند و مسئول عفونت‌های اورولوژی و سپتیک بیمارستانی هستند. گونه‌های اصلی شامل:
- P. vulgaris
- P. mirabilis
- P. penneri
بیشتر سویه‌های P. mirabilis نسبت به آمپی‌سیلین و سفالوسپورین‌ها حساس هستند، در حالی که سویه‌های P. vulgaris نسبت به این آنتی‌بیوتیک‌ها مقاوم هستند. در آزمایشات انجام شده در ایران، P. mirabilis موجود در روده و مدفوع مرغ نشان‌دهنده مقاومت بالا به بسیاری از آنتی‌بیوتیک‌ها است. این وضعیت نگرانی جدی در مورد انتقال این باکتریهای مقاوم به انسان و حیوانات دیگر ایجاد کرده و می‌تواند درمان عفونت‌های ناشی از این باکتریها را دشوارتر کند. سویه‌های مقاوم می‌توانند مشکلی جهانی برای دامپزشکی و بهداشت عمومی ایجاد کنند.
عفونت‌های ناشی از سایر باکتریهای بیماری‌زا
عفونت‌های ناشی از سایر باکتریها نیز می‌توانند نیاز به استفاده از آنتی‌بیوتیک‌ها را به دنبال داشته باشند. این موارد شامل:
- مایکوپلاسموز: ناشی از Mycoplasma gallisepticum، Mycoplasma meleagridis و Mycoplasma synoviae.
- عفونت‌های Pasteurella: ناشی از Pasteurella multocida.
- عفونت‌های Haemophilus: ناشی از Haemophilus gallinarum.
این عفونت‌ها معمولاً نیاز به استفاده از آنتی‌بیوتیک‌های طیف گسترده شامل:
- تایلوزین
- اورئومایسین
- تراتراسین
- گالیسیامین
- پنی‌سیلین
- اریترومایسین
- سولفادی‌متوکسین
- سولفاتیا زول
- سایر داروهای سولفا
این داروها معمولاً از طریق خوراک، آب آشامیدنی یا تزریق تجویز می‌شوند و برای کنترل عفونت‌ها و کاهش شیوع بیماری‌ها در طیور و دیگر حیوانات به کار می‌روند.
باکتریهای بیماری‌زا، عامل اصلی بروز عفونت‌های متعدد در صنعت طیور و سایر دامداری‌ها هستند. شیوع بیماری‌های غذایی، تماس مستقیم با حیوانات، بهداشت نامناسب محیطی و عوامل مشابه، از مهم‌ترین دلایل بروز این عفونت‌ها محسوب می‌شوند. ظهور و گسترش پدیده مقاومت آنتی‌بیوتیکی، ابعاد جدیدی به این چالش افزوده است. افزایش توانایی پاتوژن‌ها در مقابله با داروهای ضد میکروبی، منجر به کاهش کارایی درمان‌ها، افزایش هزینه‌های درمانی و در نهایت، تهدید سلامت عمومی و جهانی شده است. شناسایی باکتریهای مقاوم به چندین آنتی‌بیوتیک در طیور، فرآورده‌های طیور و محیط‌های مرتبط، زنگ خطری جدی برای سلامت انسان‌ها و حیوانات به صدا درآورده است. لذا، ضرورت اتخاذ تدابیر جدی برای نظارت بر مصرف آنتی‌بیوتیک‌ها در بخش دامداری و انسانی، بیش از پیش احساس می‌شود.
