水产养殖中使用的抗菌药物及细菌耐药性概要

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1、第9卷第1期2002年3月中国水产科学Journal of Fisheiy Sciences of ChinaVol. 9No. IMai., 2002水产养殖中使用的抗菌药物及细菌耐药性李爱华（中国科学院水生生物研究所，湖北武汉430072摘 要：目前，抗菌药物在水产养殖动物疾病防治中占有重要地位，然而，在水 产养殖中使用抗菌药物也可产生一系列的副作用，例如细菌耐药性的产生和药物在 鱼体和环境中的残留。本文就水产药物使用的历史、现状、适应症、副作用，耐药 性的现状、来源、产生机制,耐药菌判定的标准,，以便为合理使用抗菌药物提供理 论依据。关键词:鱼类病原菌;抗菌药;耐药性中图分类号$948-

2、8737（2002 01-0087-05 自1945,氯霉素、土霉素、卡那霉 素、硝咲哒嗪、 唾酸、氟甲唾等相继在鱼类中应用1,化学治疗成为防治细菌性 鱼病的重要手段。但目前渔用抗菌药物使用的范围和剂量日益增大，养殖水体病原 菌抗药性问题日趋严重，由此引起的鱼病频发,给水产养殖带来极大灾难。本文对目 前养殖水体的抗菌药物使用情况加以综述，旨为合理使用渔药、减少药物滥用提供 借鉴。1渔用抗菌药物11药物种类的药物非常少，而且每种药物都有其特定的目标动物。例如在日本盐酸土霉素 可用于鲤鱼和香鱼（ayu ,但不允许用于鳗鲫和虹鱒;可用于 鱼（yellowtail的药物不 到10种。但事实上,实际使用

3、和正在研制的药物种类远多于已获注册的药物1。1.2使用对象及使用方法抗菌药物几乎可用于所有水产养殖动物,包括虾3、蟹4、鳖5、贝6、蛙7、大覲8等。在淡水、半咸水及海水中都有使用,但使用方法有所不同9。使用 的目的包括疾病的预防和治疗,以及作为饲料添加剂以促进生长。药物的使用方式 多为内服，有的抗菌药也用于浸洗或泼洒,对珍贵鱼类则较多使用腹腔注射或肌肉注 射的给药方式1。1.3适应症目前,至少在1个国家获得使用许可的渔用抗菌药物有:阿莫西林（AM ,氨节青霉素（AMP ,氯霉素（CM ,金霉素（Chloitetracycline ,硫 酸多粘菌素（Colistin sulphate ,强力霉素

4、（Doxycycline ,恩诺沙星（Eniofloxacui,氟哌 酸（No】2floxacm ,红霉素（EM ,氟甲Di（Flumequine ,咲喃醴酮（NF ,交沙霉素（Josamvcui, 林肯霉素（Lmcomycin,二唾2抗菌药物的适应症主要是细菌感染，但某种抗菌药物对不同病原细菌的有效性 是有差异的。在鱼类，革兰氏阴性菌（G菌通常引起以出血和坏死为特征的败血症，而革兰氏阳性菌（G十菌则引起以颗粒型内部坏死为特征的慢性感染。通常,用抗菌药物治 疗急性感染可获得成功，但对于慢性感染则比较困难。对于垂直传播（即通过卵巢 的感染（如由鮭肾细菌引起的鮭鱒鱼细菌性肾病及细胞内感染，很难在受

5、感染细胞 或组织内达到有效药物水平，故治愈率较低。水产养殖动物有近百种致病细菌，危害 较严重的有近20种,其中，嗜水气单胞菌（Aeiomonas hydroplula、灭鮭气单胞菌（Aeiomonas sal momcida、鮭肾细菌（Renibactenum sal mom 2namm s 迟缓爱德 华氏菌（Edw aidsiella taida、鲍爱德华氏酮酸（Miloxacui,蔡D定酸（NA ,咲喃哒嗪（Niftuprazine ,唾酸（OA ,四环素（TC , 土霉素（O TC ,毗咯酸（PA ,新霉素钠（S odium novobiocin,螺旋霉素（S piramycui,磺胺类

6、药物（SA ,三甲氧节氨嘟定（TMP , S odium mfuisytenate,Alkyltrmietliylamoiinuii, Floiiemcol, K ltasamvsui 及 Oinieto 2piun 等。其中多 数只在日本获得使用许可，而欧美国家批准收稿日期：2001-02-151基金项目：中国科学院生物学与生物技术特别支持项目（2001-2003 1菌（Edw aidsiella ictaluri s 鱼害巴斯德弧菌（V lbno spp.、菌（Pasteuiella piscicida 以及非溶血性链球菌（non 21iemolyticS t leptococcus sp

7、.、鲁氏耶尔森氏菌（Yersinia nicken 等是作者简介：李爱华（1963-,男，副研究员，博士，主要从事鱼类细菌学和免疫学研 究.耐药性研究的重点。在欧洲主要以灭鮭气单胞菌10、V.anguillamm 11为主，日本以 V. anguillannn 12、E. tai 2da13有待进一步研究。2.2鱼类病原细菌的耐药机制14 、P. piscicida等为重点,而在我国及东南亚地区重点15,16编码某种药物抗性的耐药基因既可能定位于质粒上，也可能存在于染色体上，或 同时存在。细菌通过不同的机制抵抗各种药物的作用。耐药质粒介导的耐药性主要 是通过产生药物灭活酶。如水解青霉素类药物的

8、卩2内酰胺酶;钝化氨基糖貳类抗生 素和氯霉素的乙酰转移酶;钝化氨基糖貳类抗生素和壮观霉素的腺昔酰基转移酶等 25。此外还存在其他一些机制，如对于红霉素和林可霉素，是由于tRNA的甲基化; 对于四环素则是由于细胞膜的修饰而使得细胞通透性下降，药物难以进入。磺胺和 三甲氧节氨嘟定（TMP的耐药机制是产生了耐药性的酶类。对于利福平（Rifampicin, 质粒介导的耐药性是由于药物外排增加26。,其实这种机制在，、硫酸多粘（等药物的抗性，而实际上细菌对咲喃瞠酮的耐 药性非常严重。唾诺酮类药物更是一个典型例子，到目前为止，已从至少5种常见病 原菌中检测到抗性菌株。其中对A. sal momcida的研

9、究较多，已证实是细菌细胞内 药物积累减少的缘故，而这又是细菌外膜蛋白（OMP的改变引起的27。这些改变不 仅引起细菌对这类药物的抗性，而且可能引起对AM、AP、CM、TC、OTC等的 抗性28。可见,如果使用土霉素等药物就有可能把唾诺酮类的耐药菌株选择出 来。对唾诺酮的耐药性还存在另一种重要机制，即DNA促旋酶（或回旋酶（DNA gyrase的改变29。此外,Ruiz等30发现鱼源 多重耐药的鼠伤寒沙门氏菌（S al monella typhim i】m】m可以获得或建立起多种不同 的耐研究的是嗜水气单胞菌。2鱼类病原菌的耐药性从20世纪60年代开始，抗菌药物在渔业上使用的范围日益扩大，最直接

10、的副作 用是对养殖动物的毒害，并且情况严重。20世纪80年代研究发现，抗菌药物对鱼体 的免疫功能有不同程度的影响,而病原菌的耐药性是最突出的问题，它不仅可以减弱药物对疾病的控制能力，而且存在向人类致病菌传播抗药性 的潜在危险，同时药物残留问题也不可轻视18o大量研究表明，土霉素和唾酸等药物可在养殖19水体底泥中保持很长时间，并不断向水体释放，引发一系列不良的生态学效应O2.1耐药性的来源早在1957年，起的大规模流行性感染21。此后,由耐药菌引起的鱼病越来越 频繁。耐药基因的起源还不十分明确，通常认为耐药菌株是由抗菌药所施加压力选择 出来的，抗菌药抑制或杀灭了敏感菌，耐药菌便得以存活下来成为优

11、势种群。研究证 实13，耐药菌株比例随药物使用的增加而平行增加;从野生鱼体内分离到的细菌，其抗 药性明显低于从养殖鱼体内分离到的细菌；多数情况下，细菌对某种药物产生抗性 只发生在该药物引入使用之后，而在此之前则极少见到（氨基糖貳类药物例外。养殖水体或鱼体内的耐药菌株可能在家畜养殖场或城市污水中已得到选择而成 为鱼类病原菌耐药性的重要来源22。业已证明，鱼类病原菌可与大肠杆菌互相传 递耐药质粒。反之,Claik等23从病人和环境中（包括淡水鱼和海水鱼分离到相似的 霍乱弧菌（V ibrio choleiae 01 El Tor.,这提示鱼类细菌也有可能将耐药性传播给人类 细菌。所以,水产药物是否会

12、引起人类致病菌产生耐药性成为新药审批时的焦点问 题之一。细菌的耐药性表型都有其遗传物质作为基础，即存在耐药基因。对于耐药基因 的来源目前所知甚少。从理论上说环境中存在1个基因库（G ene pool,微生物可以 从中获得所需的遗传决定子，以增强其在不利环境中的生存能力。这个基因库由基 因组DNA、质粒、噬菌体、插入序列（IS以及可转座的成分组成，它们之间处于动 态平稳，细菌可以从中获得耐药决定子。许多耐药基因可能起源于土壤中产生抗生 素的菌株，用以保护宿主不受抗生素的作用24。在有些耐药菌株中虽然没有找到 耐药质粒，但细菌间的接合试验表明，存在某种携带有多重抗性的可自身转移的遗传 成分，这药机

13、制，对包括唾诺酮类药物、氯霉素及氨节青霉素在内的多种药物产生抗 性。2.3耐药菌的判定标准测定病原微生物对抗菌药物的敏感主要有2种方法：纸片扩散法和稀释法。扩 散法具有快速简便的特点，常有国内外学者采用,但基本依照医学上耐药菌的判定标 准5,15。由于药物在鱼和人体内，甚至在不同鱼的体内其动力学特征均存在差别 17,而判断细菌对某种药物是否敏感又必须考虑药物的动力学特征，所以完全套用 医学上耐药菌、敏感菌的区分标准显然不合理。为此，大多数学者采用稀释法11 14,即测定抗菌药物对病原菌的最低抑菌浓度MIC（Mminium Inlubitoiy Concentiation ,再根据 MIC 的高

14、低设置耐药菌的判定标准。但判定标准的设置仍不尽相同。一种做法是将所有试验 菌的MIC进行作图12,31,然后把其中MIC明显偏高的部分看作耐药菌;有的学者是将不同年份测得的MIC值进行比较,MIC明显升高者定为耐药菌;也有学者综合多方面的 文献资料，设置判定耐药性的MIC界限10,14,16,30。每种细菌中耐药菌株的比例普遍达到非常高的水平，而且均存在抗几种常用药 物（包括SA、TC、CM、KM、NA、OA等的高比例耐药菌株4,32,35,37,观赏 鱼类的病原菌耐药现象更为严重38。此外,还检测到了耐药性非溶血性链球菌 39。表1显示了鱼类病原细菌多重耐药的严重性。3鱼类病原菌的耐药状况日

15、本、欧洲及东南亚学者曾较大规模地调查研究了当地鱼类细菌的耐药状况及其变迁, 涉及到的细菌主要有：A.liydiophila、A. sal momcida、P. piscicida、E. tai da、E. ic 2talun、V . anguillannn、 Pseudomonas sp.10-16,结果发现：表1鱼类病原的抗生素敏感谱T able 1 Antibiotic sensitive patteins of f ish pathogens病原菌BacteriaP. piscici da(1981 1983n=281E. taida(1972- 1984 n =168E. taida(

16、1983 1984 n =186A livdiophila n =34A hydrophila n =26V. anguillanun(1981 1983 n =139V. anguillaimn(1981 1983 n=114A. sal momci da(抗菌谱Aiitibiogiams参考文献6741409127278-001010190Reference3537131516383439敏感菌1932340151784312167502 32540875878564511849532257114研究展望参考文献：1 Austin B Austin D ,Chichestei A. Bac

17、terial fish pathogens :Diseasein fanned and wild fish M .England :Ellis Honvood Lid., 19932 Michel C Alderman D. Chemotherapy m Aquaculture :from theo 2ry to reality M .Pans Office Intel national Des Epizooties , 1992, 71-138,254-259.3 Bayei R C ,Daniel P C Safety and efficacy of oxytetiacvclme foic

18、ontrol of gaffkemia in the American lobster (Homanis amen 2canus J.Fish Research ,1987,5(1 :71-81.水产养殖正处于迅速发展和成长的时期，鱼类的集约化养殖导致了传染性疾病 的频繁发生。然而现阶段只有很少的疫苗可用,近期内不可能出现许多有效且可用 于鱼群服用的新疫苗。因此，在今后一段时期内鱼类养殖中还将继续使用化学治疗 剂。然而，化学药物的使用面临着许多困难：疾病的种类越来越多，导致药物的广泛 使用、过量使用甚至滥用；安全有效并获得批准的药物非常有限;迫切需要药理学(包括药物代谢动力学的数据;病原菌的抗

19、药性特别是多重耐药性日益严重;人们日益关注药物在环境和鱼类制品中的(1残留,等等。要解决这些问题，必须加强以下相关研究：4 陈军昌，徐 欣,吕晓民腐败假单胞菌人工感染河蟹的毒性试验及药物敏感性试验J水产科学,1999,18(2:18-20.5 蔡完其，孙佩芳,朱泽闻，等.中华鳖脑膜炎败血性黄杆菌病的加强养殖鱼类的饲养管理,研究疾病的流行病学，通过采取各种预防措施减少疾 病的发生，这是减少药物使用的最根本的措施;(2提高疾病的诊断技术和进行治疗 前的药敏试验，以做到对症下药和提高药物的使用效率，避免药物滥用;(3加强药理 学研究，提高或改进药物投喂技术，减少药物使用量及对环境的影响;(4鉴定病原

20、菌 新的耐药机制，监测病原菌耐药性的变化规律,减少耐药菌的出现和传播。近年来医 学上开展的耐药质粒消除研究就是基于此目的。总之，我们对渔用抗菌药物以及细 菌耐药性研究，是为了更合理地使用药物，避免滥用，尽可能将使用药物所带来的副 作用降到最低限度。研究卩1水产科技情报,1997,24(4 156-161.6刘金屏,聂丽屏,丁明进,等.皱纹盘鲍(Halids discus脓疱病的研究卩1中国水产科学,1995,2(2 ：78-84.7叶雪平，杨广智，罗毅志，等牛蛙链球菌病防治技术研究卩淡水渔业,1999,29(2 :15-21.8贺 路,刘鉴毅大覲的病害及其防治J水利渔业,1999,19(1【2

21、9-30.9李爱华，蔡桃珍,吴玉深.半咸水、海水对几种鱼用抗菌药物体外抗菌活性的影响几水产学报,2000,24(4:544-548.10Tsoumas A , Aodemian D J , Rodgers C J. Aeromonas sal mom 2ci da : development of resistance to 42quinoline antimici obials卩.J Fish Dis ,1989,12(5 293-507.11Pedeisen K, Tiainen T 丄aisen J L. Antibiotic lesistance of V lb 2no anguill

22、anim , m lelation to seiovai and plasmid contentsfampicm resistance in Psedomonas f 1 uorescens J J Med Mi2ciobiol ,199&47(3 :197-200.27 Baines A C ,Lewin C S ,Hastings T S , et al. Alterations in outermembiane protems identified in a clinical isolate of Aeioinonassal momci da subsp. salinonicida J.

23、J Fish Dis ,1992, 15(3 :J.Acta Vet Scand ,1995,36(1 :55-64.12 Aoki T , K itao T. Changes in dmg resistance of V lbiio anguil 2lamm in cultured ayu m Japan JJ.J Fish Dis .1981,4(2 :223-230.13 Aoki T , Sakagiichi T , K itao T. Multiple drug resistant plasmidsfiom E. tarda in eel cultiue ponds J.Bull J

24、pn Soc Sci Fish , 1987,53(10 :1821-1825.14 Takashuna N，Aoki T , K itao T. Epidemiology suiveillance ofdrug 2iesistant strains of Pasteuiella piscici da J.Fish Pathol, 1985,2(2/3 209-21715 Aiisaiy A. Haneef R M , Tones J L , et al. Plasnuds and antibiot 2ic resistance in Aeioinonas hydiophila isolate

25、d m Malaysia fiom healthy and diseased fish JJ.J Fish Dis ,1992,15(2 :191-196.16 李爱华，蔡桃珍,吴玉深我国鱼类病原一嗜水气单胞菌的耐279-282 28 Baines A C .Lewin C S Hastings T S ,et al. Cross resistance be 2tween oxvtetiacvcline and oxolimc acid in Aeiomonas sal momci 2da associated with alterations in outer membiane protei

26、ns J.FEMS Microbiol Lett ,1990,60(3 :337-339.29 Oppegaaid H ,Sorum H. Clonmg and nucleotide sequence of theDNA gyiase gvi A gene fiom the fish pathogen Aeiomonassal momci da JJ.Aiitmuciob Agents Chemother ,1996,40(5 :1126-1133.30 Ruiz J .Capitano L ,Nunez L , et al. Mechanisms of lesistance to,quino

27、lones in multuesistantS m fiom fish J .J Ail 2药性研究J微生物学通报,2001,28(156-63.17 Giondel J L , Nouws J F，antibiotics oil the :in 2vestigations on the antiresponse m carp aftei oxvteiacycline injection J.J Fish Dis ,1987,10(1 :35-43.18 Bjoiklund H V , Rabeighcnu , Bylundg , et al. Residues of ox 2olmicaci

28、d and oxytetiacycline m fish and sediments from fish farmsJ.Aquacultuie ,1991,97(1 :85-9619 Husevag B , Lunestad B T , Johamiessen P J , et al. Smiultaneousoccunence of V lbno sal momci da and antibiotic 2iesistant bacte 2na in sedunentsat abandoned aquaculture sites 卩J Fish Dis，1991,14(6 :631-640.2

29、0 Smeszko S F .Bullock G L , Contiol of ftminculosis m rainbowuout J.U S Fish and Wildfish Seivice ,1957,125(10 :555-564.21 Aoki T , Egusa，Yada C ,et al. Studies of the dmg resistance offish 2pathogemc bactenaJ.Jap J Microbiol ,1972,16(3 233-23822 Stailiper C E ,Cooper R K ,Shotts E B ,et al. Plasmi

30、d 2mediatedRomet resistance of Edw aidsiella ictal un J.J Aquat Amm , 1993,5(1 :l-823 Clark C G , Kiavetz A N Alekseenko V V , et al. Microbiologicaland epidenuological investigation of cholera epidemic m Ukiaine dunng 1994and1995J.Epidemiol Infect ,1998,121(1 :1-13.24 Tenovei F C. Studies of antimi

31、ciobial resistance genes usingDNA probes 卩.Aiitumciob Agents and Chemother )986,29(5 :721-72525 Aoki T. Dnig 2iesistance plasnuds fiom fish pathogens J.Mi 2 ciobiol Sci ,1988,5(7【219-223.26 Chandiasekaran S，Lalitliakuman D. Plasmid 2mediated n 2(5 -702.E h , Aoki T. Drug resistance and broad geograp

32、hical distil 2bution of identical distnbution of identical R plasmids of P. pis 2cici da isolated fiom cultured yellowtail m Japan 卩.Microbiol himiunol )99337(2 :103-10932 Aoki T , Kanazawa T , K lao T. Epidemiological suiveillance ofdrug resistant V lbno anguillanim strauis J.Fish Pathol ,1985,20(2

33、/3 :199-208.33 Zhao J , K ini E -h, K obayaslu T , et al. Drug resistance of V lb 2 no anguillanini isolated fiom Ayu between 1989and 1991 JNippon Suisan G akkaislii ,1992,58(8 :1523-1527.34 Aoki T , K itao T. Detection of transferable R plasnuds in strainsof the fish patliogemc bacterium , Pasteuie

34、lla piscici da J.J FishDis,1985,8(4:345-350.35 Aoki T , K itao T. Drug resistance and tiansfeiable R plasmids mE. tarda fiom fish culuire ponds J.Fish Pathol ,1981,15:277-281.36 Aoki T , Kanazawa T , K itao T. Epidemiological suiveillance of ding resistant V lbno anguillanim stiams J.Fish Pathol, 19

35、85,20:199-208.37 Aoki T , K itao T , Iemuia N , et al.The susceptibility ofAeiomonas sal niomci da stiams in cultured and wild salmonidsto various chemo therapeutics J.Bull Jap Soc Sci Fish ,1983、49(1 :17-22 38 Dixon B A , Yamashita J , Evelvii F. Antibiotic resistance ofAeiomonas spp isolated fiom

36、tropical fish unpoited fiom Smga 2pore J .J Aquat Health ,1990,2(3 :295-297.39 Aoki T , Takann K, K itao T. Drug resistance in a non 2haemolvticS t leptococcus sp. isolated fiom cultured yellowtail Senoia qui n 2queiadiata 卩.Dis Aquat Oigs ,1990,8(2 :171-177.第1期李爱华：水产养殖中使用的抗菌药物及细菌耐药性91Aiitibactenal

37、dmgs used in aqu aculuue anddrug resistance of f ish bacterial pathogensLIAi 2hua(Institute of Hvdiobiologv , The Chinese Academy of Sciences，Wuhan 430072， CliniaAbstract:The use of antibacterial agents is a key measure in the prevention and treatment of diseases in aquaculuue animals. But an 2tibac

38、tenal agents have potential hazards and can produce vanous kinds of side effects in aquatic envuoiunent if they are used mational 21v、such as drug resistance，unacceptable drug residues m marketable fish and envuoiunent. In order to provide some scientific basis for the fational use of antibacterial

39、agents , the followmg topics are discussed :the histoiy and present status of antibiotic medicmes used m aquaculture , the side effects and mdication of the medicmes， the situation of resistance and the lesource of the lesistance , the mechanism of resistance , the cnteiion for deteimination of lesi

40、stant bacteiial strains，as well as the prospect foi fiuther study m this field.K eyw ords :fish pathogenic bacteria ; aiitibactenal drug ; antibiotic 作者更正(见第5861页中，表3 本刊2001年第8卷第4期所刊论文摄食促进物 质对真鯛摄食和生长的影响应修正如下：表3各组饲料摄食率T able 3 I litake late of experimental diets组别Group 12345摄食促进物质Feeding stimulant 摄食

41、量/gIntake volume73. 0l. Oa 90. 55. Od 77. 22. 2b摄食率/%Intake rate 57. 91. 2a 71. 84. Od 61. 31. 7b相对摄食率Relative intake late100124106116105对照组ControlA 1A 1十甜菜碱A 1+BetaineA2A 2十甜菜碱A 2+Betaine84. 44. 4cb67. 03. 5cb注Al甘氨酸十丙氨酸十组氨酸-精氨酸Gly +Ala十His +Aig ;A 2甘氨 酸十丙氨酸十缄氨酸Gly+Ala十Vai.表中同列数据上标不同字母表示差异显著（P 0. 05。Values with diffeient supeisciipts in the same columns show significant difference.作者在此深表歉意并感谢中国农业科学院饲料研究所曾虹先生的悉心指 正。梁萌青2002年2月