引言
废弃牛奶——包括初乳、过渡期牛奶和经抗生素处理的牛奶——通常作为断奶前犊牛的营养来源进行饲喂。 根据美国农业部(USDA)2014年国家动物健康监测系统(NAHMS)乳业研究(USDA, 2016),美国约78%的养殖场会单独或与代乳粉混合喂养牛奶(无论是否可销售)。若假设喂给犊牛的牛奶大多不可销售,则显然美国有相当数量的犊牛在断奶前摄入了废弃牛奶。
在喂食废弃牛奶时,其中可能存在的抗生素和/或耐药细菌令人担忧。我在多期《犊牛笔记》(第35、98、119、146和193期)中探讨过向犊牛喂食废弃牛奶这一做法。一般而言,我们知道喂食废弃牛奶可能会影响抗生素耐药性或导致耐药细菌的排出;然而,这种情况发生的相对风险尚不明确。 不过,《乳业科学杂志》上的一项最新研究试图回答这一问题——“如果我喂食废弃乳,具体对我的犊牛以及整个牧场而言,增加抗生素耐药性的风险有多大?” 这是一个重要问题,因为研究表明,编码抗生素耐药性的基因会从一种细菌“转移”到另一种细菌(更多信息请参阅这篇维基百科文章)。 即使在非致病性细菌中,抗生素耐药性的增加也会提高潜在致病性细菌产生耐药性的风险,并可能降低未来用于犊牛、奶牛——乃至人类——的抗生素疗效。
研究
Duse等人(2015年)发表在《乳业科学杂志》上的一项研究报告了对瑞典243家牧场的调查结果。该研究记录了牧场的管理实践,并采集了729头7至28日龄犊牛的粪便样本(中位年龄为15天)。 研究人员对粪便样本进行了分析,以检测其中是否存在耐药大肠杆菌(对多种抗菌药物具有耐药性)。随后,他们评估了管理措施(包括喂食初乳以及来自接受过治疗的奶牛的牛奶)与粪便中排泄耐药大肠杆菌之间的关系。 总体而言,研究发现分别有90%、49%和11%的小牛分离出了对链霉素、纳迪西酸或头孢噻肟耐药的大肠杆菌。约半数小牛(48%)的随机分离株对至少一种抗生素具有耐药性。 若干管理因素与耐药大肠杆菌的排泄有关;然而,喂食废弃乳是导致耐药大肠杆菌排泄的显著风险因素。值得注意的是,喂食来自干乳期接受治疗的奶牛的初乳和过渡乳与耐药大肠杆菌的排泄并无关联,这表明遵守适当的停药期有助于降低抗生素耐药性传播的风险。
加拿大研究人员(Babafela 和 Smith,2017)采用了一种不同的方法来量化犊牛饮用废奶后粪便中排出抗生素耐药细菌的风险。这些研究人员使用蒙特卡洛模拟模型,估算了饮用废奶后排出头孢菌素耐药大肠杆菌的犊牛数量增加情况。 “蒙特卡洛模拟”是一种计算机模型,通常包含数千个模拟“动物”。每个“动物”(可将其视为电子表格中包含单个动物数据的行)都包含各种相关特征。 在本研究中,研究人员纳入了使用废奶的农场比例、喂食废奶的天数、喂食的奶量、耐药大肠杆菌的流行率以及废奶中大肠杆菌的浓度。 随后,作者计算了其他参数,以确定喂食废奶时排出耐药大肠杆菌的小牛数量增加幅度。对模拟详情感兴趣的读者,建议查阅《乳业科学杂志》上这篇有趣的论文(链接在此)。
总体而言,作者报告称,在整个断奶期间喂食废奶的小牛排出抗生素耐药大肠杆菌的风险为每 1,000 头喂食废奶的小牛中有 5.7 头。 该模拟假设5.7%的废奶样本含有耐药大肠杆菌。当大肠杆菌的检出率降至3%、1.5%和1%时,每日排菌风险分别降低了50%、65%和82%。
由于缺乏关于奶牛犊中抗生素耐药性大肠杆菌剂量-反应关系的数据,研究人员在本研究中做出了诸多假设以进行模拟分析。然而,尽管存在这些假设,喂食废奶显然会增加排泄抗生素耐药性细菌的奶牛犊数量。不过,巴氏杀菌法能在多大程度上减轻这一风险尚不明确。 根据美国农业部2014年《国家动物健康监测系统(NAHMS)乳业报告》(USDA, 2016)的研究,美国72.9%的小型奶牛场(<30头奶牛)使用未经巴氏杀菌的牛奶(包括可销售和不可销售的牛奶),而26.3%的大型奶牛场(>500头奶牛)使用未经巴氏杀菌的牛奶。 因此,废弃牛奶导致奶牛场内耐药细菌普遍存在的风险似乎相当显著。
总结
近期发表的补充信息表明,奶牛场使用废弃牛奶会导致饮用牛奶的犊牛排出抗生素耐药性细菌。在喂食废弃牛奶的农场中,估计每1,000头犊牛中就有5.7头会排出抗生素耐药性大肠杆菌。这些细菌在多大程度上导致了农场整体的抗生素耐药性,以及巴氏杀菌在多大程度上能有效降低这一风险,目前尚不清楚。
参考文献
Babafela, B. A. 和 B. A. Smith. 2017. 通过废奶喂养未断奶奶牛犊传播的广谱头孢菌素耐药大肠杆菌所致粪便排菌风险评估建模。《乳业科学杂志》https://doi.org/10.3168/jds.2017-13196。
Duse, A., K. Persson Waller, U. Emanuelson, H. Ericsson Unnerstad, Y. Persson, and B. Bengtsson. 2015. 未断奶奶牛犊粪便大肠杆菌中抗微生物耐药性的风险因素。《乳业科学杂志》98:500–516. 美国农业部。2016。 《2014年乳业报告:美国奶牛管理实践,2014》。美国农业部–动植物卫生检验局–兽医服务局–动物健康与环境评估中心–国家动物健康监测系统。科罗拉多州科林斯堡。https://www.aphis.usda.gov/animal_health/nahms/dairy/downloads/dairy14/Dairy14_dr_PartI.pdf。