抗微生物药物耐药性(AMR)——即治疗细菌感染的药物疗效下降——被世界卫生组织(WHO)认定为全球健康、发展和粮食安全面临的最大威胁之一。1 当细菌群体在抗生素药物存在的情况下发生进化时,就会出现AMR;这会导致治疗效果下降,甚至完全失效。
包括肺炎、结核病和沙门氏菌病在内的多种感染,已经显现出对抗生素治疗的耐药性不断增强,使治疗更加困难。2
虽然细菌接触抗生素时自然会产生AMR,但过度使用这些药物正在加速这一过程。除了在人类医疗中滥用抗生素外,畜牧业使用抗生素也与人类耐药性有关。3人类食用食物时,可能摄入农业中使用的抗生素。4此外,据估计,动物摄入的抗生素中最多有90%会随排泄物排出,进入自然环境,并扩散到地下水和地表水中。52016年,联合国大会承认,在畜牧业中使用抗生素是造成抗微生物药物耐药性的主要原因之一。6
本文将审视全球畜牧业抗生素使用数据,并探讨可以采取哪些措施,限制其对全球健康和抗微生物药物耐药性的影响。
畜牧业抗生素的全球使用情况
畜牧业使用抗生素的总量远高于人类使用量:虽然部分地区的抗生素使用数据记录不完善,但据估计,2013年全球兽用抗生素消费量约为131,000吨。按相对用量计算,畜牧业和人类的抗生素使用水平相近,平均分别为118毫克/PCU(经人口校正单位,见下文说明)和133毫克/千克。7然而,由于牲畜总生物量远高于人类生物量,估计2013年人类抗生素总用量要低得多,约为40,000吨。8这意味着畜牧业使用的抗生素可能约占总消费量的70%至80%。
但为什么农业中要使用抗生素?和人类一样,动物也容易感染细菌,因此会使用抗生素治疗患病动物。然而,抗生素的用途如今已不止于此。农民往往饲养大量动物(若一只动物感染,细菌传播的可能性也会随之增加),因此确保牲畜保持最佳健康状态至关重要。因此,大规模使用抗生素作为预防措施(而非治疗手段)的做法日益普遍。除了用于治疗或预防感染外,一些国家还会将抗生素添加到动物饲料中,以提高动物生产力和肉类产量;欧盟等其他地区则已禁止这种做法。人们发现,在动物饲料中添加抗生素会促进动物生长,这一发现很大程度上源自一次偶然发现,时间是在20世纪50年代。9
世界各地普遍使用抗生素。下图展示了多个国家2010年畜牧业抗生素消费情况(这是目前各国层面可获得的最新数据)。10由于世界各地的肉类产量差异很大,这些指标以每千克肉类产量所使用的抗生素有效成分总量(毫克)表示。计算时会根据不同牲畜物种和体型进行校正,得出经人口校正单位(PCU)。这样就可以比较世界各地的抗生素使用率。
如图所示,各国之间差异很大:2010年,挪威每千克肉类产量仅使用4毫克,而塞浦路斯、西班牙、意大利和德国则超过200毫克。
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本地图采用的名称和材料的呈现方式,并不代表世界经济论坛对任何国家、领土、城市或地区及其当局的法律地位,或对其边界划定表达任何意见。
监管成效:如何减少抗生素使用
预计随着全球肉类消费持续增长,以及低收入和中等收入国家转向更集约化的畜牧方式,畜牧业抗生素总用量将从2013年的131,000吨增至2030年的略高于200,000吨。11这一增长对抗生素药物的有效性构成重大威胁。联合国已就畜牧业抗生素使用发布了详尽指南,并强烈建议全面减少畜牧业中具有医学重要性的抗生素使用。12
我们如何减少畜牧业抗生素用量?事实证明,有效的抗生素使用监管已在多个欧洲国家成功降低了使用率。
如今,大多数欧洲国家都收集抗生素使用年度数据,下图展示了若干国家的趋势。
斯堪的纳维亚国家——挪威、芬兰、瑞典和丹麦——的使用率比塞浦路斯、西班牙和意大利等其他欧洲国家低50至100倍。20世纪90年代至21世纪初,这些国家逐步停止将抗生素用于促生长(即“抗生素促生长剂”;AGP)。13此举不仅显著减少了抗生素在促生长方面的使用,也减少了其治疗用途。这些国家通过结合牲畜健康管理良好做法(降低治疗需求)和监管限制,将抗生素使用水平维持在很低水平。
2006年,欧盟禁止使用抗生素作非医疗用途。这项措施在欧盟各地减少抗生素消费方面成效不一:一些国家的用量没有下降,而德国、法国和英国等其他欧盟国家则在禁令出台后显著减少了用量,这些国家加强了监测和报告要求。英国设定目标,要求在2018年前将消费量降至每千克肉类50毫克以下;该国提前两年实现了这一目标。14
要应对AMR威胁,这类减量工作需要扩展至全球。Van Boeckel等人(2017年)分析了2030年的多种潜在减量情景(更多讨论见本文末尾的补充信息)。15一种关键减量机制是设定全球上限,即每千克肉类产量使用50毫克抗生素。下图根据各国2010年的抗生素使用量高于或低于建议的50毫克/PCU上限,对其进行了分类。
通常,抗生素使用率在高收入国家更高,在肉类消费水平较高的国家也更高。然而,如上文所述,也存在显著例外:挪威的使用率最低,芬兰、瑞典和丹麦的使用率也较低;这些都是实行有效监管的高收入国家。这些例子表明,采用良好的农业实践和有效政策,可以在维持高产农业部门的同时,大幅减少抗生素使用(以及耐药性风险)。两者可以兼顾。
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补充讨论:
如何减少抗生素使用
Van Boeckel等人(2017年)预测,按预期的抗生素使用率和全球肉类消费增长速度,到2030年,抗生素用量将增至略高于200,000吨(本文称为“照常发展”情景)。我们可以通过两种关键机制减少抗生素总消费量:降低每单位(千克)肉类产量所使用的抗生素数量;和/或减少肉类总消费量。
Van Boeckel等人(2017年)分析了多种减量情景,以评估各自减少抗生素总用量的效果。16这些减量情景基于两种方案:将抗生素使用率限制在每千克肉类50毫克(若干欧洲国家已采用这一目标);或减少人均肉类总消费量。有人提出了一个雄心勃勃的肉类减量目标,即每人每天40克(这与中国较新的肉类指南一致);或者采取要求较低的方案,将每人每天肉类消费量降至165克(预计2030年欧盟平均水平)。下文将探讨如何实现这两种方案。不同减量方法的效果各不相同。图中的情景按效果从低到高排列,分别是:
将全球人均肉类消费量降至每天165克(预计2030年欧盟肉类消费平均水平),可使抗生素使用量减少22%;
将经合组织国家和中国的抗生素使用量限制在每千克肉类50毫克(50毫克/PCU),可使消费量减少60%。Boeckel等人(2017年)建议采用这种方法,大幅减少抗生素使用,同时不将目标施加于依赖畜牧维持生计的低收入国家农民;
将每千克肉类50毫克(50毫克/PCU)的上限扩展至全球,可使消费量减少64%;
最有效的方法是将全球人均肉类消费量降至每天40克(这是中国目前采用的指南)。17这将实现66%的减量。
这些情景分别考察了每种机制,当然也可以将这些措施结合起来。例如,如果我们都将每日肉类消费量限制在165克,而经合组织国家和中国将抗生素使用量上限设为50毫克/PCU,就能达到上述最雄心勃勃情景的效果:将消费量减少66%。
我们需要减少多少肉类消费?
限制抗生素总用量的另一种方法是减少肉类总消费量。上述情景提出了两个人均日消费上限:165克(预计2030年欧盟平均水平)或40克(作为参考,这相当于一个普通汉堡肉饼的重量)。下图将世界各地的肉类消费水平与这两个标准进行比较(红色国家每天消费超过165克,黄色国家为40至165克,蓝色国家低于40克)。
目前,许多国家的人均肉类消费量远超较温和的165克目标。例如,2013年美国的人均供应量超过300克。要在全球实现人均165克的平均水平,并使肉类消费分配更加公平,就需要许多国家大幅减量。要达到雄心勃勃的40克目标,则需要全球消费习惯发生巨大转变。到2030年,美国必须将肉类消费量减少85%至90%。
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本地图采用的名称和材料的呈现方式,并不代表世界经济论坛对任何国家、领土、城市或地区及其当局的法律地位,或对其边界划定表达任何意见。
脚注
1. WHO(2017年)。《抗生素耐药性概况介绍》。世界卫生组织。可在线查阅。
2. Liu, Y. Y., Wang, Y., Walsh, T. R., Yi, L. X., Zhang, R., Spencer, J., … & Yu, L. F.(2016年)。中国动物和人类中质粒介导的黏菌素耐药机制MCR-1的出现:一项微生物学和分子生物学研究。《柳叶刀·传染病》,16(2),161-168。可在线查阅。
WHO(2017年)。《抗生素耐药性概况介绍》。世界卫生组织。可在线查阅。
3. Aarestrup, F. M., Kruse, H., Tast, E., Hammerum, A. M., & Jensen, L. B.(2000年)。停止使用抗微生物促生长剂后,丹麦、芬兰和挪威肉鸡及猪的粪肠球菌耐药性与抗微生物促生长剂使用之间的关联。《微生物药物耐药性》,6(1),63-70。可在线查阅。
4. Ventola, C. L.(2015年)。抗生素耐药性危机:第一部分:成因与威胁。《药学与治疗学》,40(4),277。可在线查阅。
5. 美国疾病控制与预防中心,传染病办公室。《美国抗生素耐药性威胁,2013年》。2013年4月。可在线查阅。
6. Van Boeckel, T. P., Glennon, E. E., Chen, D., Gilbert, M., Robinson, T. P., Grenfell, B. T., … & Laxminarayan, R.(2017年)。减少食用动物的抗微生物药物使用。《科学》,357(6358),1350-1352。可在线查阅。
7. Van Boeckel, T. P., Glennon, E. E., Chen, D., Gilbert, M., Robinson, T. P., Grenfell, B. T., … & Laxminarayan, R.(2017年)。减少食用动物的抗微生物药物使用。《科学》,357 (6358),1350-1352。可在线查阅。
8. 该估算基于Van Boeckel等人(2017年)和Walpole等人(2012年)的估算。Van Boeckel等人指出,人类的抗生素使用率与牲畜相当(分别为每千克113毫克和133毫克)。然而,动物生物量远大于人类生物量;人类生物量根据2013年54.5亿成年人口和62千克的平均体重计算得出。
Walpole, S. C., Prieto-Merino, D., Edwards, P., Cleland, J., Stevens, G., & Roberts, I.(2012年)。国家的重量:成年人口生物量估算。《BMC公共卫生》,12(1),439。可在线查阅。
9. 虽然具体机制尚未完全明确,据推测,抗生素会抑制肠道细菌。肠道内微生物发酵过程减少,会降低能量消耗,并使更大比例的动物饲料转化为动物生物量。
10. Van Boeckel, T. P., Brower, C., Gilbert, M., Grenfell, B. T., Levin, S. A., Robinson, T. P., … & Laxminarayan, R.(2015年)。食用动物抗微生物药物使用的全球趋势。《美国国家科学院院刊》,112(18),5649-5654。可在线查阅。
11. Van Boeckel, T. P., Glennon, E. E., Chen, D., Gilbert, M., Robinson, T. P., Grenfell, B. T., … & Laxminarayan, R.(2017年)。减少食用动物的抗微生物药物使用。《科学》,357 (6358),1350-1352。可在线查阅。
12. 世界卫生组织。《食用动物使用具有医学重要性的抗微生物药物指南》。日内瓦:世界卫生组织;2017年。许可:CC BY-NC-SA 3.0 IGO。可在线查阅。
13. Grave, K., Jensen, V. F., Odensvik, K., Wierup, M., & Bangen, M.(2006年)。停止使用抗微生物促生长剂后,丹麦、挪威和瑞典兽用治疗性抗微生物药物的使用情况。《预防兽医学》,75(1),123-132。可在线查阅。
14. UK-VARSS 2016;英国——兽用抗生素耐药性
和销售监测报告(2017年)。可在线查阅。
15. Van Boeckel, T. P., Glennon, E. E., Chen, D., Gilbert, M., Robinson, T. P., Grenfell, B. T., … & Laxminarayan, R.(2017年)。减少食用动物的抗微生物药物使用。《科学》,357 (6358),1350-1352。可在线查阅。
16. Van Boeckel, T. P., Glennon, E. E., Chen, D., Gilbert, M., Robinson, T. P., Grenfell, B. T., … & Laxminarayan, R.(2017年)。减少食用动物的抗微生物药物使用。《科学》,357 (6358),1350-1352。可在线查阅。
17. Wang, S. S., Lay, S., Yu, H. N., & Shen, S. R. (2016).《中国居民膳食指南(2016):评论与比较》。《浙江大学学报(理学版)B辑》,17(9),649-656。可供在线。

