我國動物源細菌耐藥性監測及預警的研究進展

郭凱旋，王湘如，趙 月，彭 忠，崔潞晴，馮家偉，張 凡，曹征征，戴夢紅

(華中農業大學動物醫學院生豬健康養殖協同創新中心(HZAU)，武漢430070)

近年來動物源細菌耐藥率的逐步上升，嚴重威脅著畜禽水產品質量安全和公共衛生安全。人類、動物和食品之間的活動交流，加強了耐藥細菌及耐藥基因的產生和傳播。因此，對動物源細菌進行耐藥性監測，建立并完善國家監測網，通過持續而系統地收集、檢測分析和掌握病原細菌耐藥性變化狀況，以指導在畜禽水產養殖業中的科學用藥，保證實現畜禽水產養殖業健康、可持續發展的現實要求是十分重要的[1]。

1 我國獸用抗生素使用的基本情況

1.1 國內獸用抗菌藥總使用現狀 抗菌藥物在畜禽養殖業的應用，對治療或預防動物疫病、促進生長、提高畜牧水產等行業生產效能方面都起到了積極的作用[2]。抗生素濫用并產生的細菌耐藥性問題及造成的影響是全球性的公共衛生問題。據世界衛生組織調查顯示，目前使用量、銷售量列在前15位藥品中，有10種是抗菌藥物，世界范圍內抗菌藥物費用占全部藥品支出的10%～30%[3]。但隨著近年來國家針對獸用抗菌藥物的使和管理不斷提出并實施各項政策，加之養殖模式發生了由散養到集約化養殖的巨大變化，耐藥性問題已經得到了極大的改善。世界動物衛生組織(OIE)于2015年啟動了第一份關于獸用抗菌藥物使用情況的年度數據收集工作，并于2016年發布了第 1 版《獸用抗菌藥物使用情況年報》[4]，2017年發布了第二份報告[5]。其梳理了2013～2016年146個國家和地區獸用抗菌藥物使用情況[6]。2014年以來我國每年向OIE填報抗菌藥物使用量數據，以2013年的數據為基礎，分別進行環比和同比分析，獸用抗菌藥的使用量連續5年環比和同比下降，特別是2018年我國養殖使用的抗菌藥物總量為29774.09噸，與2013年的84240噸同比下降64.66%，與2017 年的41966.996噸環比下降29.05%(圖1，來源于中華人民共和國農業農村部官網)。這表明我國農業農村部2017年9月出臺并實施的《全國遏制動物源細菌耐藥行動計劃(2017～2020年)》取得了階段性的成果，科學使用抗生素在“禁抗、減抗、限抗”的大背景下已獲得了初步成效[7]。并且提前 2 年完成了農業農村部制定的獸用抗菌藥應用“零增長”目標。

圖1 2013～2018年我國獸用抗菌藥總使用量變化Fig 1 Changes in the total use of veterinary antibiotics in China from 2013 to 2018

1.2 國內養殖場(戶)抗菌藥物使用情況 當前，中國畜禽養殖業正在經歷從散養到集約化養殖的轉變過程，養殖過程中用藥也趨于合理化和規范化，但集約化養殖比散養更加注重在飼料中添加獸藥和抗生素用以預防疾病的發生[8]。2014至2015年昆明醫科大學[9]對云南省祿勸縣養殖戶獸用抗生素的使用現狀進行的調查結果表明：該地養殖戶有根深蒂固的“防病”觀念，使用的抗生素種類較多，但對抗生素認知程度與行為存在“知行分離”，甚至存在“人藥獸用”現象。2019年王鶴佳等[10]對我國養殖場(戶)用于獸用抗菌藥的費用的調查結果表明：各養殖企業用藥量存在明顯差異，批準用于蛋雞的獸用抗菌藥物較少，且多為產蛋期禁用。調查數據還顯示，養殖場(戶)經營者對獸藥使用知識總體認知程度偏低，尤其是新入行的養殖戶，科學用藥能力較差。綜上所述，雖然近年來我國總體上對獸用抗菌藥物的生產、使用等方面有了一定程度的規范和控制，但由于少數偏遠地區及文化水平較低者接收正確信息的渠道和能力有限，其對抗菌藥物科學合理使用的認知度仍然很低。特別是人們對于家禽類制品需求量的不斷增加；抗生素的使用仍然處于難以割舍的階段[11]。這需要當地政府或機構加強宣傳教育，為基層提供更便捷有效的學習途徑。

2 我國動物源細菌耐藥性現狀

中國是世界上濫用抗菌藥物最為嚴重的國家之一，抗菌藥物被廣泛應用于人、動物及食品等方面，這些方面都可能存在抗菌藥物的不規范應用[12]。因此，我國農業農村部從2008起監測動物源細菌耐藥性，并根據監測結果實時制定應對措施。據農業農村部統計數據顯示，目前我國批準動物養殖業使用的獸用抗菌藥分為抗生素和合成抗菌藥兩大類，用于防治動物疾病和促生長。其中抗生素主要品種有β-內酰胺類、氨基糖苷類、四環素類等8類，共56個品種；合成抗菌藥主要品種有磺胺類、喹諾酮類及其他合成抗菌藥共3類，共45個品種。使用量排名前幾位為四環素類(45.90%)、β-內酰胺類(10.87%)、大環內酯類(9.72%)和酰胺醇類(7.13%)[13]。目前我國分離的畜禽源大腸桿菌對氨芐西林、四環素、復方磺胺甲噁唑耐藥率接近100%，對阿莫西林-克拉維酸、環丙沙星的耐藥率超過80%，對氯霉素、慶大霉素、頭孢噻呋的耐藥率超過40%，對黏菌素的耐藥率超過20%[14]。除國家公布的耐藥監測數據外，也有許多文獻報道了地方性耐藥監測數據。如2017年金福源等[15]對分離自江蘇、廣東、北京、河南、河北等17個省市地區的 130 株禽源大腸桿菌陽性菌株用8種常用抗生素進行了藥敏試驗。結果顯示，分離菌株對阿莫西林、氨芐西林、林可霉素和氟苯尼考的耐藥率都達到了100%，對頭孢喹肟最敏感，高敏菌株比例達100%，這可能與頭孢喹肟為四代頭孢類藥物，上市時間短且價格昂貴造成普及率不高有關。2019年杜金澤[16]對分離自吉林省的115株不同的產ESBLs禽源大腸桿菌進行了22種抗生素的耐藥表型分析。結果顯示，分離菌株對氨芐西林、頭孢唑林、頭孢曲松完全耐藥；對呋喃妥因、美羅培南均敏感；對頭孢噻肟、氨曲南、阿莫西林、環丙沙星、恩諾沙星、四環素、氟苯尼考、復方新諾明耐藥率均在50%以上；對左氧氟沙星、慶大霉素、多西環素、林可霉素耐藥率在20%～50%之間；其中多重耐藥菌株占97.4%,最高為20耐。2017年黃琴等[17]對分離自廣州某豬場的115株大腸桿菌進行了12種抗生素的耐藥性和敏感性測試。結果顯示，分離菌株依次對復方新諾明, 左氧氟沙星、加替沙星、環丙沙星呈高水平耐藥, 耐藥率>30%；對慶大霉素、頭孢他啶、氨曲南也呈現一定水平耐藥 (20%～30%)；46.09%菌株呈現多重耐藥 (≥3種抗生素)。2018年連俊偉[18]對分離自江蘇某豬場的200株大腸桿菌進行了7類15種抗菌藥的藥敏試驗。結果顯示，分離菌株對氟苯尼考、氯霉素的耐藥率均在90%以上，對其中7種抗菌藥的耐藥率在50%以上，且集中在6～8重耐藥。盡管國家對動物源細菌耐藥情況進行了監測并采取了管控措施，但由于這一問題是長期不良用藥形成的惡果，其仍舊阻礙著我國畜牧養殖行業的發展。因此，國家應加大管理力度，打好解決細菌耐藥性問題的持久攻堅戰。

3 我國動物源細菌耐藥監測現狀

3.1 我國動物源細菌耐藥監測網的構建與發展 抗生素耐藥在世界范圍內不斷蔓延已經成為不爭的事實，其過度使用不但容易引起毒副作用，更導致了耐藥“超級細菌”的出現，使大部分抗生素在臨床治療上失效，甚至可能陷入無藥可用的境地。因此，控制耐藥性問題迫在眉睫。控制耐藥性的方法主要體現在三個方面，即監測、科學合理應用抗菌藥和感染控制，其中監測最為重要[19]。我國對細菌耐藥的監測與歐美等發達國家相比起步較晚。2005年8月，衛生部正式發文成立了全國“抗菌藥物臨床應用監測網”(Center for antibacterial surveillance)和“細菌耐藥監測網”(China antimicrobial resistance surveillance system，CARSS)。此后“兩網”成為我國細菌耐藥監測的基礎網。我國動物源細菌耐藥性監測網絡起初在2008年由6個單位的國家獸藥安全評價(耐藥性監測)實驗室組成[20]，并負責農業農村部每年發布的《動物源細菌耐藥性監測計劃》(以下簡稱《計劃》)的實施。截至2020年統計數據顯示，共有23個單位的耐藥性監測實驗室共同承擔了我國動物源細菌耐藥性監測任務。

根據農業農村部文件，農業農村部畜牧獸醫局負責《計劃》的組織實施工作，需要制定發布監測計劃，分析和應用監測結果。中國獸醫藥品監察所(以下簡稱“中監所”)負責監測的技術指導、數據庫建設與維護工作，藥敏試驗板的設計與質量控制、監測結果的匯總分析。各省級畜牧獸醫行政管理部門負責協助國家相關監測任務的完成[21]。執行計劃的各監測任務承擔單位要按照相關要求，從全國各地的養殖場(包括養雞場、養鴨場、養豬場、養羊場、奶牛場)或屠宰場采樣。采樣時應做好養殖場用藥情況和飼料來源調查，并填寫《采樣記錄表》。采樣類型包括泄殖腔/肛拭子、盲腸或其內容物、牛奶、扁桃體、病料組織等[21]。在監測的細菌種類方面，2008 年至今，一直連續監測的細菌有大腸桿菌、沙門菌和金黃色葡萄球菌。2009年起，建立動物源細菌耐藥性監測數據庫運行機制，實行檢測結果以電子版和紙質并行上報方式。2011～2013 年，增加了對彎曲桿菌(分為空腸彎曲桿菌和結腸彎曲桿菌)和腸球菌(分為屎腸球菌和糞腸球菌)的耐藥性監測[20]。2018年起又增加了對魏氏梭菌的耐藥性監測。此外，還開展了動物致病菌(包括副豬嗜血桿菌、偽結核棒狀桿菌等)的耐藥性監測工作。動物源細菌耐藥性監測實行定點監測和隨機監測相結合。2020年增加了2019年全國獸用抗菌藥使用減量化行動試點養殖場作為定點監測場，并要求繼續跟蹤監測2018年全國獸用抗菌藥使用減量化行動試點養殖場和監測網中長期定點監測的養殖場，還需隨機監測責任區域內的至少3個地市，每市至少3個養殖場或屠宰場。

對比分析13年來監測工作的發展情況發現：樣品抽取范圍擴大，最初只在養雞場、養豬場、養牛場抽取樣品檢測，隨后增加了對屠宰場、孵化場、養鴨場、養羊場及奶牛場等地的樣本采集工作；監測范圍逐漸擴大，最初的監測范圍只涉及到我國部分省份和地區，目前已覆蓋全國30個省(區、市)和新疆生產建設兵團，監測細菌種類也由3種擴增至9種，獲得的監測數據更加普遍真實的反映了我國動物源細菌耐藥性情況；監測任務承擔單位由最初的6家檢測機構擴增至目前的23家，分工更細致，目標更明確；監測技術手段和細菌耐藥性鑒定方法也在不斷優化，從而使各承擔單位能更高效、更合理、更嚴格的完成檢測任務。截至目前，我國動物源細菌耐藥性監測工作已經進行了13年時間，細菌耐藥監測工作的長期穩定發展，為國家和相關部門掌握我國抗菌藥物使用和細菌耐藥變化形勢的實時動態，研究制定切合實際的管理政策和有效措施提供了科學依據。

3.2 我國動物源細菌耐藥監測預警系統的建立 2011年由中國獸醫藥品監察所牽頭首次在我國建立了動物源細菌耐藥性監測數據庫和菌種庫以及大腸桿菌、沙門菌、豬鏈球菌、葡萄球菌和空腸彎曲桿菌耐藥性檢測技術平臺。此平臺可通過對監測數據的分析，預測細菌耐藥性未來的發展趨勢，從而對臨床用藥做出指示和調整，并為我國開展細菌耐藥性監測提供了技術支持和物質保障。該數據庫的設計原理是根據B/S體系構架，可以通過互聯網實時傳輸監測數據，并制定了系統的管理方式、具體全面的管理模塊、科學的操作規程及實施方式[22]，并在應用過程中不斷更新完善。動物源細菌耐藥監測系統應具備的特點是，只需要打開Excel電子表即可實時刷新所連接的數據源，根據界面提示，一鍵生成圖文并茂的制式細菌耐藥監測分析報告[23]。若能實現醫源細菌耐藥監測數據和動物源細菌耐藥監測數據共享，不僅可以大大提高工作效率，還將有效促進食品安全及公共衛生問題的解決[24]。為相關管理部門及時準確掌握我國動物源細菌耐藥性的變化趨勢，制定科學合理的相關政策提供了強有力的數據支持。

3.3 我國動物源細菌耐藥監測相關政策 根據我國動物源細菌耐藥性近年來的監測結果及變化趨勢，為了防止細菌耐藥性的產生和廣泛傳播，促進我國獸用抗菌藥物的科學規范合理使用，國家相關部門近年來頒布施行了許多政策(表1)。如我國早期在農村大多為個體散養戶，不少農戶經常在自配或購買的畜禽飼料中添加一些藥物,用來防治和治療畜禽疾病。但是在實際應用中,由于絕大多數農民缺少必要的藥理藥性知識或添加方法不當,常常達不到理想的用藥效果，甚至產生反作用。于是國家出臺了《飼料藥物添加劑使用規范》，規范和指導飼料藥物添加劑的合理使用，為基層散養戶提供了極大幫助。隨著我國畜牧業的蓬勃發展，為提高經濟效益養殖模式不斷發生改變，政府也針對各時期養殖行為制定并實施符合養殖業發展形式的政策。這些政策為進一步增強獸藥生產、運營、應用環節監管，嚴厲打擊各種違法行為，實現獸用抗菌藥使用量實現“零增長”提供了保障，并為科學研究的開展提供了強有力的支持。如2020年6月沈建忠院士團隊發表了一篇“中國停止粘菌素作為飼料添加劑后動物和人源大腸桿菌粘菌素耐藥性和mcr-1基因豐度的改變：一項流行病學的比較研究”的文章，他們認為，停用粘菌素作為養殖藥物添加劑的政策實施成效顯著，對遏制細菌耐藥性的廣泛傳播、提高畜禽養殖效益與保障人類健康起到了積極的作用[25]。

表1 農業農村部針對獸用抗菌藥監管發布的重要文件Tab 1 An important document issued by the Ministry of Agriculture and Rural Affairs on the supervision of veterinary antimicrobial drugs

4 展 望

動物源細菌耐藥已然成為全人類面臨的嚴重威脅。WHO在2011年提出“遏制耐藥——今天不采取行動，明天就無藥可用”的倡議，并于2014年5月發布了《控制細菌耐藥全球行動計劃(草案)》[26]，旨在督促各國制訂抗菌藥物行動計劃。而我國作為世界上最大的發展中國家，也在不斷的為解決細菌耐藥問題作出貢獻。雖然我國近年來在控制動物源細菌耐藥問題上投入了很多精力并取得了階段性的成就，但由于我國動物源細菌耐藥性監測工作較歐美等發達國家起步較晚，監測工作仍存在很多不足，監測水平也有待提高和完善。因此，為進一步做好動物源細菌耐藥監測監管工作提出如下建議：(1) 要科學評估分析13年來動物源細菌耐藥性監測數據和趨勢，從耐藥性產生的根本原因著手來防控耐藥性；(2) 要加強耐藥性監測標準的制定和標準體系的構建，嚴格管理和監測抗菌藥物的使用，用控制傳染源、切斷傳播途徑、保護易感動物等積極的管理思維代替“用藥防病，用藥治病”的慣性思維；(3) 要借鑒發達國家的經驗和方法，完善我國動物源細菌耐藥性監測網絡和監測體系；(4) 要實現與全球耐藥性工作的有效對接，加強與國內人醫和國際相關監測機構的交流合作；(5) 要客觀科學宣傳細菌耐藥性工作，有效利用媒體資源，通過教育和宣傳耐藥性監測的意義和重要性，防控動物源細菌耐藥性的發生和蔓延。