耐藥細菌如何從農場傳播到您的餐桌

來自牲畜的抗生素耐藥性細菌對人類構成致命風險。但農場遊說團體不讓科學家追蹤這種危險

帕特里克·卡萬·布朗

直到一隻豬友好地用鼻子拱了拱我的後背,我才鼓起勇氣去觸控它。在過去的 18 個小時裡,我已經見過成千上萬頭豬,但我一直緊張地把手放在自己身上。這隻特別的豬似乎不贊成我的剋制。我撓了撓它粉紅色、毛茸茸的頭頂。它響亮地哼了一聲。

我當時在印第安納州法蘭克福的一個農場裡,一個氣味刺鼻、擁擠的豬圈裡,這個農場每年飼養 30,000 頭豬。法蘭克福是一個寧靜的農業小鎮,位於印第安納波利斯西北 45 英里處。這個農場屬於邁克·比爾德,他站在我旁邊。這些豬不屬於比爾德,而是屬於豬肉生產公司 TDM Farms。比爾德簽訂了一份合同,從豬斷奶後 14 天大開始飼養 TDM 的豬,直到六個月大,然後將它們用卡車運到加工廠,製成豬排、香腸和裡脊肉。這個 40 英尺乘 200 英尺的豬圈裡養了 1,100 頭豬。比爾德的報酬是根據他提供的空間而不是豬的數量來計算的,“因此,儘可能讓建築物滿負荷運轉對公司有利,”他解釋說。那天晚上 7:30,一輛拖車將運來 400 多隻小豬,一旦它們安頓下來,比爾德計劃給它們餵食 TDM 批准的含有抗生素的飼料——如果它們想在擁擠、糞便遍地的家中保持健康,這是必要的。抗生素還有助於農場動物用更少的食物長得更快,因此長期以來,抗生素的使用一直是工業化農業的主要手段。

但這種做法有一個可怕的缺點,這也是我一直猶豫不決觸控我的豬朋友的原因之一。抗生素似乎正在將無辜的農場動物變成疾病工廠。這些動物成為致命微生物的來源,例如耐甲氧西林金黃色葡萄球菌 (MRSA) 細菌,它對幾種主要的抗生素類別具有耐藥性,並且已成為醫院中一個真正的問題。這些藥物最初可能在農場起作用,但少數具有耐藥基因的微生物可以存活下來,並將這種抵抗藥物的能力傳遞給更大的群體。最近的研究表明,賦予耐藥性的 DNA 片段可以在不同物種和菌株的細菌之間以驚人的速度跳躍,這是一個令人震驚的發現。科學家們僅僅透過駕駛在雞肉運輸卡車後面,就從汽車內的空氣中收集到了耐藥微生物。今年年初,科學家們發現一種編碼對最後一道防線抗生素產生耐藥性的基因已在美國傳播,並在賓夕法尼亞州一名婦女感染的細菌中發現。


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許多研究人員擔心——新的發現為他們的擔憂增添了新的緊迫性——在農場大量使用抗生素正在瓦解我們治癒細菌感染的能力。科學家們現在說,這項最新的研究表明,對藥物的耐藥性可以比以前認為的更廣泛地傳播,並鞏固了從動物農場到人類餐桌的耐藥性鏈條中的環節。2014 年,製藥公司銷售了近 2100 萬磅用於食用動物的醫學重要抗生素,是用於人類的抗生素的三倍多。一旦失去保護性藥物的力量,今天普通的健康問題——耳朵感染、割傷、支氣管炎——將變成明天潛在的死亡判決。

然而,農場行業辯稱,這些擔憂被嚴重誇大了。“我們認為,動物中的抗生素與人類健康風險直接相關,這種觀點被大大誇大了,”動物健康研究所監管、科學和國際事務副總裁理查德·卡內瓦萊說,該研究所是一個代表獸醫藥公司的貿易團體。他和行業代表指出,研究人員尚未直接證明農場抗生素的使用正在引發人類中更多的耐藥性感染。今天在醫院傳播的許多耐藥性感染從未與農場或動物肉類聯絡起來。

科學家現在反駁說,農場行業才是誇大其詞——甚至是人為製造——科學不確定性以保護其利益的一方。“坦率地說,這讓我想起了菸草業、石棉業和石油業,”明尼蘇達大學研究抗生素耐藥性病原體的傳染病醫師詹姆斯·約翰遜說。“我們有悠久的行業顛覆公共衛生的歷史。”他和其​​他研究人員承認,連線所有環節很困難,但他們說,農場行業故意讓它變得更加困難。一些大型肉類公司指示他們的農民讓研究人員遠離,理由是他們需要讓動物遠離外來者及其疾病,這使得科學家不可能鞏固科學依據。正如肯特州立大學研究新興感染的流行病學家塔拉·史密斯告訴我的那樣,這些公司“希望我們證明所有這些步驟,但他們實際上是在束縛我們的手腳。”

我前往比爾德的農場以及另外兩個農場,試圖找到真相。我決定追隨科學家的腳步,他們一直在努力追蹤抗生素耐藥性從農場到餐盤的漫長道路,以瞭解用抗生素飼養的豬、牛、雞或火雞是否真的會帶來世界末日——或者這些看起來無辜的動物,以及它們體內滋生的數十億細菌,是否沒有什麼可怕的。

受保護的豬

十八小時前,我駛入了位於印第安納州蒂普頓的 Schoettmer Prime Pork 的車道。首先迎接我的不是豬的景象或刺鼻的糞便氣味。而是一個帶有威脅性的黃色標誌:“警告:疾病預防計劃。請勿進入。”

因為我是應邀而來的,所以我還是開了進去,把車停在一輛車牌號為“EATPORK”的福特金牛座後面兩輛車的位置。農場主兼我的導遊基思·舍特默從右邊的一個門口向我揮手。

舍特默解釋說,這個令人望而生畏的標誌是他為防止病原體感染他每年飼養的 22,000 頭豬而採取的謹慎措施之一。“老話說‘預防勝於治療’,在養豬場裡再正確不過了,”舍特默說,他後退的白色頭髮和燦爛的笑容讓我想起了約翰·麥凱恩,儘管他的口音——“糞便”是一個經常出現的詞,“min-URR”——把他牢牢地放在了中西部。舍特默要求我也穿上防護服和塑膠鞋套,以便我們在周圍走動時保護他的豬免受我可能攜帶的任何微生物的侵害。

細菌無處不在,但在畜牧場,細菌更加無處不在,因為每個人實際上都在糞便中走來走去。(即使我在參觀舍特默農場的整個過程中都穿著塑膠衣服,但幾個小時後當我入住酒店房間時,我還是臭氣熏天。)就像小學的細菌一樣,這種排洩物中的細菌被廣泛傳播——它們會鑽到撓動物頭部的訪客的指甲下,並汙染農場員工的手。(我從未見過任何人戴手套。)

2005 年,在養豬業發達的荷蘭,研究人員確定與牲畜相關的 MRSA 菌株正在困擾荷蘭的養豬戶及其家人。MRSA 會引起致命的皮膚、血液和肺部感染;它已經在醫院中傳播了數十年,最近,也開始影響醫療機構以外的人群。到 2007 年,荷蘭人類 MRSA 感染的五分之一與來自荷蘭牲畜的細菌相同。在這一發現之後,2008 年,荷蘭政府宣佈了嚴格的政策來減少農場抗生素的使用,然後在 2009 年至 2011 年間下降了 59%。另一個主要的豬肉出口國丹麥已於 1999 年禁止在健康豬中使用抗生素;總的來說,歐洲在動物抗生素問題上比美國採取了更強硬的立場。

現在科學家們知道,這種與牲畜相關的 MRSA 也在美國各地蔓延。噹噹時在愛荷華大學的塔拉·史密斯聽到荷蘭正在發生的事情時,她決定在愛荷華州的一些農場測試豬的 MRSA,她在那裡的一位同事,一位獸醫,有關係。“我們最終在第一輪中採集了 270 頭豬的樣本——我們只是出去擦拭了很多豬的鼻子,不知道會發現什麼,”史密斯回憶說。“其中大約 70% 的 MRSA 檢測呈陽性。”

史密斯和她的同事們繼續發表了一系列令人不安的研究,表明 MRSA 遍佈美國的養豬場。他們發現 MRSA 在一家大型農場 64% 的工人的鼻孔中生長,並發現另一家農場的飼料甚至在從運貨卡車上卸下之前就藏有 MRSA。在另一家農場順風方向 235 碼處,史密斯發現了漂浮在空氣中的 MRSA。在家禽農場周圍也發現了其他耐藥性細菌:在約翰·霍普金斯大學彭博公共衛生學院的研究人員駕駛汽車,搖下車窗,跟隨在馬里蘭州和弗吉尼亞州,沿德爾馬瓦半島運輸雞的卡車後,他們發現抗生素耐藥性腸球菌——一組每年在美國引起 20,000 例感染的細菌——在汽車內的空氣中,以及停留在汽車杯架中的蘇打水罐的頂部。

動物糞便也被用來給農田施肥,這意味著它的細菌實際上散佈在用來種植我們食物的土壤中。2016 年的一項研究報告稱,在豬和奶牛場的糞便施用於土壤後,土壤中抗生素耐藥性基因的相對丰度增加了四倍。在賓夕法尼亞州進行的一項研究中,與接觸最少的人相比,那些最容易接觸用豬糞施肥的農田的人——例如,因為他們住在農田附近——患 MRSA 感染的可能性增加了 30% 以上。比爾德的第二項業務是糞便施用——他將 6,500 加侖的豬糞裝入一輛油罐車中,並將其施用於附近的田地——正如他指出的那樣,這個過程受到嚴格監管。他必須進行土壤測試以確保田地可以吸收糞便養分,並且他必須以足夠慢的速度施用糞便以防止徑流。但問題仍然可能發生。2006 年,菠菜中爆發的大腸桿菌疫情被追溯到作物灌溉用水,調查人員認為,這些水已被附近農場的豬和牛糞便汙染。這次疫情導致三人死亡。

耐藥性蔓延

顯然,抗生素耐藥性對人類和牲畜來說都是一個問題。但是,我們如何才能確定兩者之間存在聯絡,並且農場抗生素的使用加劇了耐藥性呢?1975 年,動物健康研究所提出了這個問題,並招募了塔夫茨大學生物學家斯圖爾特·利維來找出答案。利維和他的同事們給附近一個從未在飼料中新增抗生素的農場的 150 只雞餵食了低劑量的抗生素四環素,並監測它們以觀察發生了什麼。一週之內,它們腸道內幾乎所有的大腸桿菌都對四環素產生了耐藥性。三個月後,雞體內生長的細菌也對其他四種抗生素產生了耐藥性。四個月後,在沒有餵食四環素的農場中生長的雞體內的細菌也具有對該藥物的耐藥性。當利維和他的同事分析農場主體內生長的細菌時,他們發現 36% 的細菌對四環素具有耐藥性,而鄰居體內只有 6% 的細菌具有耐藥性。當時,這些發現令人震驚。“人們普遍認為,你可以給動物低劑量的抗生素,而不會讓它們產生耐藥性,這讓我們的研究變得更加有趣和出乎意料,”利維回憶說。(動物健康研究所沒有資助任何額外的研究來證實他的發現。)

一項研究報告稱,在傳統農場飼養的豬中,超過 90% 的大腸桿菌對四環素具有耐藥性,而在沒有抗生素的農場飼養的豬中,高達 71% 的大腸桿菌也具有耐藥性。這是因為耐藥基因傳播得如此之好。在一項具有里程碑意義的 2012 年研究中,現任喬治華盛頓大學米爾肯公共衛生學院抗生素耐藥性行動中心主任的微生物學家蘭斯·普萊斯和他的同事們透過對 88 個不同的 MRSA 樣本進行全基因組測序,追蹤了在歐洲和美國豬和養豬戶之間傳播的與牲畜相關的 MRSA 的進化起源。他們的研究結果表明,這種 MRSA 菌株最初起源於人類,是一種對甲氧西林敏感的金黃色葡萄球菌形式。然後,細菌跳入牲畜體內,在那裡它們迅速獲得了對甲氧西林和四環素的耐藥性並進一步傳播。

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圖片來源:MATTHEW TWOMBLY

起初,抗生素耐藥性傳播緩慢,並透過親子關係傳播——耐藥性細菌的後代天生也具有耐藥性。但新興研究表明,隨著時間的推移,耐藥基因會找到進入細菌基因組中靈活的 DNA 片段的方式,並且許多最終會出現在稱為質粒的小型 DNA 環上——質粒的副本可以在不同物種的細菌之間輕鬆共享。在 2014 年的一項研究中,一組國際研究人員從人和雞身上收集了抗生素耐藥性大腸桿菌的樣本。儘管細菌在基因上有所不同,但許多細菌都含有幾乎相同的質粒,具有相同的抗生素耐藥性基因。正是生物體跳躍質粒,而不是細菌本身,傳播了耐藥性。

耐藥性可以以這種方式傳播的事實——微生物學家稱之為“水平”傳播——改變了一切。這就像醫生突然發現亨廷頓舞蹈病不僅會從父母傳給孩子,還會感染在 passing 中相互接觸的人。這也意味著,在某個地方將一種細菌暴露於一種抗生素,有可能改變其他地方其他型別細菌對其他抗生素的反應方式。

耐藥性通常是有代價的:突變會消耗微生物用於繁殖的細胞能量。個體存活下來,但整個種群的生長速度變慢。因此,當細菌停止暴露於抗生素時,它們會在多代之後拋棄它們的耐藥基因。然而,新的研究表明,當細菌反覆暴露於抗生素時,它們會進化出耐藥性突變,使其能夠保持更高的繁殖率——即使抗生素被去除,它們也會保持耐藥性。“真正可怕的是,我們在腸道中看到了這些例子,有時質粒會在患者體內從一種細菌轉移到另一種細菌,然後它們會重組,”明尼蘇達大學獸醫學院的微生物學家蒂姆·約翰遜說。“這就像它在宿主體內即時進化,變得更有效率。”

多個耐藥基因也可能最終出現在同一個質粒上,因此當一個基因賦予細菌生存優勢時,其他耐藥基因也會隨之而來。這種共同選擇的程度,正如它所說的那樣,仍然是一個謎;蒂姆·約翰遜說,很可能有很多“我們甚至還不知道的事情”。然而,弄清楚這一點對於理解耐藥性如何傳播以及它可能如何威脅我們至關重要。農場行業使用的一些抗生素很少或從未使用於人類,並且行業經常吹捧的假設是,對這些非人類藥物產生的耐藥性不會對人類構成風險。但共同選擇意味著一種抗生素的使用可能會“選擇另一種抗生素的耐藥性”,圭爾夫大學安大略獸醫學院研究抗生素耐藥性的流行病學家斯科特·麥克尤恩說。對農場抗生素的耐藥性水平不斷提高也可能提高對青黴素等抗生素的耐藥性水平。

更糟糕的是,新的研究表明,當細菌暴露於抗生素時,它們會以更快的速度共享其耐藥質粒。這就像微生物在面對共同的敵人時團結起來,與它們的同伴分享它們最強大的武器。一旦細菌產生耐藥性,抗生素的存在只會使它們更成功。耐藥性感染在醫院中如此常見的原因之一是那裡的抗生素使用如此普遍:這些藥物殺死易感細菌,但允許耐藥性細菌突然失去競爭,從而更容易汙染醫療裝置、工作人員和其他患者。

政府反擊

面對這些可怕的觀察結果,人們可能會認為美國政府正在嚴厲打擊農業抗生素的使用。有點是這樣的。食品和藥物管理局在 2012 年和 2013 年釋出了兩項自願建議——該機構稱之為“指南”——將於 2017 年 1 月之前分階段實施。在這些指南中,該機構已要求獸醫藥公司更改其醫學重要抗生素的標籤,以說明不應再僅僅為了幫助動物長得更大、用更少的飼料而給動物使用這些抗生素。這些指南還要求公司停止銷售非處方飼料級或水級抗生素,而是要求獸醫開具處方。

大多數公司都同意遵守建議的規則。問題是,包括舍特默和比爾德的許多畜牧場都表示,他們很久以前就停止使用抗生素來促進生長。他們說,他們現在使用抗生素的主要原因是“疾病預防和控制”,這一目的不會受到新規則的影響。只要他們的獸醫同意,農民仍然可以在擔心動物可能容易受到感染時對動物進行大規模抗生素治療。“我認為你會發現[這種使用]在行業中相對正常,”舍特默說,他於 2015 年被國家豬肉委員會評為美國年度最佳養豬戶。(該委員會由國會建立,旨在促進該行業,並由美國農業部監督。)他指出,目標是“確保任何這些非常常見的病原體都不會立足並開始讓這些豬受苦。”

根據 2012 年美國農業部的資料,近 70% 的美國養豬場大規模餵養抗生素給動物,以預防或控制疾病的傳播;幾乎所有養豬場都在豬的一生中的某個時候給它們餵食含抗生素的飼料。同樣,在美國大型育肥場飼養的牛中,超過 70% 被餵食醫學重要抗生素,並且 20% 到 52% 的健康雞也曾在某個時候獲得抗生素。然而,與大型公司簽訂合同的農民甚至可能不知道他們何時給動物餵食抗生素,因為他們獲得了預處理過的飼料。當我問比爾德他的豬在什麼年齡段服用抗生素時,他說他必須聯絡 TDM 才能查明。

擁擠的工業化農場中的動物需要抗生素是有道理的;它們的生活條件使它們容易感染疾病。“密度使消除病原體更加困難,感染的風險也更大,”堪薩斯州立大學的獸醫史蒂夫·德里茨說。我看到的豬互相爬行和躺臥;有些在糞便中打盹或用鼻子在糞便中拱來拱去。近幾十年來,美國的畜牧場規模一直在爆炸式增長:1992 年,只有 30% 的農場一次飼養 2,000 多頭豬,但到 2009 年,如此大規模的農場佔該國養豬業的 86%——這在很大程度上是因為許多小農場倒閉了。這些農民面臨著巨大的經濟壓力。豬肉價格下跌。與家禽養殖戶簽訂合同的公司堅持要求農場定期升級他們已經昂貴的裝置並承擔費用。2014 年,只有 56% 的中型農場報告說他們的農業工作有任何實際收入。

在這種情況下,“農民基本上必須擁有完美的管理和完美的環境——一切完美才能阻止疾病入侵。否則,他們就會失去他們的禽群,”蒂姆·約翰遜說。“這不是農民的錯,因為行業將他們推向了這一步。”

在參觀完舍特默的農場後的第二天早上,在前往比爾德的農場之前,我下樓到酒店的自助早餐區。我在香腸前停了下來:其中是否有任何香腸來自舍特默的豬?他將大部分豬賣給印第安納包裝公司,該公司加工並將豬肉出售給當地零售商。我面前的肉餅很可能是用他的一些動物製成的。

我拿了一個,儘管很不情願。我想知道,這種肉給我帶來耐藥性感染的可能性有多大?當牲畜被屠宰時,它們的肉可能會被腸道中的細菌濺到。在 2012 年的一項研究中,FDA 科學家分析了在全國各地銷售的生鮮零售肉類,發現 84% 的雞胸肉、82% 的火雞肉末、69% 的牛肉末和 44% 的豬排被腸道大腸桿菌汙染。火雞肉末中一半以上的細菌至少對三類抗生素具有耐藥性。如果肉在食用前未充分煮熟,或者處理生肉的人在之後未正確洗手,這些微生物可能會引起食物中毒。

但新的研究表明,食源性病原體也可能以其他方式使我們生病。普萊斯和他的同事們研究了他稱之為 COP 的大腸桿菌菌株——定殖機會性病原體。正如他在 2013 年的一篇論文中概述的那樣,這些細菌很可能透過食物進入人體,但最初不會引起疾病;它們只是在腸道中定殖,加入那裡數十億的其他“好”細菌。後來,它們會感染身體的其他部位,例如泌尿道,並引起嚴重的疾病。在 1999 年至 2000 年期間,加州大學伯克利分校的女性發生的尿路感染被發現是由相同的大腸桿菌菌株引起的,作者寫道,這可能是由於女性食用了受汙染的食物後引起的。

近年來,疾控中心僅在大約一半的時間裡成功確定了大型食源性疾病爆發的汙染源。但是,緩慢醞釀的感染的起源更難以查明。即使我那天早上吃的香腸被耐藥性 COP 汙染了,我也永遠不會知道。如果幾個月後我得了嚴重的感染,我永遠無法證明它來自這頓早餐。我可能永遠不會想到這頓早餐。

這就是問題的癥結所在:即使不是不可能,也很難將耐藥性感染追溯到其微生物發源地。“從農場到餐叉,在地理上、時間上和其他方面都還有很長的路要走,”麥克尤恩說。一個漢堡包可能由 100 頭不同奶牛的肉製成,因此很難查明造成汙染的單一因素。科學家不僅需要做到這一點,還需要找出動物的飼養方式——無論它們是否接受過抗生素,接受了多長時間,劑量是多少以及目的是什麼——是否以可能刺激或加劇疫情的方式影響了它們的細菌。行業人士還辯稱,農場細菌只會對在附近工作和生活的人構成風險,而不會對普通大眾構成風險——這就是為什麼科學家試圖進入農場,將那裡的細菌與困擾更廣泛人群的疾病進行比較。

然而,沒有人收集此類資訊。“在農場層面收集的資料非常有限,”FDA 獸藥中心科學政策副主任比爾·弗林承認。2015 年 9 月,FDA、美國農業部和疾控中心舉行了一次會議,他們在會上制定了一項計劃,開始收集更多農場資料,但他們沒有收到他們要求的實際開始實施該計劃的資金。事實上,在 2016 財年,FDA 沒有收到其要求的 710 萬美元來研究動物的抗生素耐藥性。

學術科學家迫切希望進入農場並研究農場動物,但除非他們有人脈,否則很少獲得准入。當史密斯希望從工業化火雞農場收集樣本時,她聯絡了愛荷華州每一家註冊的火雞農場。“他們沒有一家讓我們進去,”她回憶說。為了研究豬細菌,普萊斯和他的同事們不得不求助於在北卡羅來納州的肉店購買豬鼻子,並擦拭它們以獲取細菌,因為他們無法接觸到活體動物。還記得約翰·霍普金斯大學的研究人員在汽車中尾隨雞肉運送卡車的那個研究嗎?他們不得不像那樣進行研究,因為他們沒有其他接近雞肉的方法——研究人員不允許進入農場。

並不是畜牧業養殖戶反科學;而是他們的僱主,肉類公司,指示他們讓外人遠離。高達 90% 到 95% 的美國家禽養殖戶和 48% 的養豬戶(比爾德就是其中之一)是合同種植者——他們簽訂合同為大型公司(如泰森食品、史密斯菲爾德食品或珀杜農場)飼養動物。農民受制於這些公司,因為他們為創業承擔了鉅額債務——新建一個家禽或養豬場花費農民約 100 萬美元——但如果沒有公司合同,他們就賺不到任何錢;通常農民只有一個僱主選擇,因為一家公司在他們的地區運營。

然而,這些公司合同——《大眾科學》獲得了一份最近來自美國最大的雞肉生產商 Pilgrim's Pride 的前種植者的合同——包含有關動物保護的條款,指示農民“限制非必要人員、車輛和裝置”在農場周圍的流動。國家豬肉委員會預先批准了我對比爾德和舍特默農場的訪問。但是,當西弗吉尼亞州家禽養殖戶邁克·韋弗幾年前邀請一位記者進入他的農場並且他的僱主發現後,“我被迫參加‘生物安全再培訓’,並且延遲了兩個星期收到新的禽群,這相當於我損失了大約 5,000 美元的收入,”他說。普萊斯作為一名科學家,多年前說服少數農民允許他進入農場,但隨後,他回憶說,他們“失去了合同”。

儘管多次提出要求,美國農場局聯合會(農場行業貿易團體)和史密斯菲爾德食品(全球最大的養豬戶和豬肉加工商)拒絕就本文發表評論,也拒絕回應行業是否阻止科學家進入農場的問題。

無論原因是什麼,缺乏資料使得行業更容易對抗監管。1977 年,在利維的研究發表後不久,FDA 宣佈正在考慮出於安全考慮禁止幾種動物飼料中的抗生素。在過去的 39 年裡,該行業一直在努力反對這些計劃,理由是沒有明確的危害證據。弗林說,這些論點最終導致 FDA 改變策略,轉而採取自願指南。

但是,許多人抱怨說,疾病控制豁免是指南中的一個巨大漏洞。“我是否認為抗生素使用總量會下降?我絕對不這麼認為,”德克薩斯農工大學的獸醫流行病學家 H·摩根·斯科特說。事實上,自草案指南宣佈以來,農場抗生素的銷量每年都在增加。2014 年,非營利組織皮尤慈善信託基金分析了將受到指南影響的所有 287 種抗生素產品的藥物標籤,發現只要農民說他們正在使用這些藥物來預防或控制疾病,他們仍然可以以相同的劑量和無治療持續時間限制地使用四分之一的藥物。即使是動物健康研究所的卡內瓦萊也表示,FDA 指南“可能會改變[抗生素]使用方式的總體情況,但[它們]是否會影響抗生素的總量仍有待觀察。”

獸醫處方要求也可能不會減少抗生素的使用。許多獸醫為了盈利而開處方和銷售抗生素,或者與食品或製藥行業密切合作。路透社 2014 年的一項新聞調查報告稱,近年來向 FDA 諮詢食用動物抗生素使用的所有獸醫中,有一半都收到了製藥公司的資金。“有很多獸醫與行業有關聯,他們存在利益衝突,並且受制於大型生產商——因此他們傾向於維持現狀,”詹姆斯·約翰遜說。

包括紐約州眾議員兼微生物學家路易斯·斯勞特在內的幾位美國國會議員提出了旨在更嚴格地監管農場抗生素使用的法案。斯勞特十多年來一直在推動她的《醫療抗生素保護法案》。該法案得到了包括美國醫學會在內的 454 個組織的支援。但在提交給眾議院能源和商業委員會衛生小組委員會後,該法案從未進行過投票。

賓夕法尼亞州眾議員蒂姆·墨菲是該委員會中目前不支援該法案的成員之一,他已公開警告不要繼續在食用動物中低劑量使用抗生素,以及耐藥性細菌對我們食品供應構成的危險,他的新聞秘書卡莉·阿特奇森說。但她表示,他認為該法案“沒有在農業和養殖業中醫學重要抗生素的使用方面取得適當的平衡”。該行業也強烈反對該法案。根據非營利組織響應政治中心的資料,國家雞肉委員會在 2015 年花費了 64 萬美元進行遊說,部分是為了反對與抗生素相關的立法,動物健康研究所花費了 13 萬美元。中心資料還顯示,獸醫藥公司或畜牧業組織向衛生小組委員會一半以上的成員捐贈了超過 15,000 美元的競選捐款。“貿易組織一直在那裡說,‘你不能證明是我們——我們正在導致耐藥性,’”總部位於華盛頓特區的非營利組織食品與水觀察助理主任帕蒂·洛維拉說。“這真的長期以來阻礙了工作進展。”

一個小小的解決方案

離開比爾德的農場後,我驅車兩小時到達了我的最終目的地:位於印第安納州羅阿諾克的 Seven Sons Farms,該農場在牧場和林地放養豬,不使用抗生素。十年前,Seven Sons 與我剛剛參觀的兩個農場非常相似——它每年為泰森食品飼養 2,300 頭豬,經常使用藥物。但這個家庭擔心健康影響,因此做出了一些改變。2000 年,Seven Sons 成為所謂的再生多元化農場,如今,它在 550 英畝的牧場上飼養約 400 頭豬、2,500 只蛋雞和 120 頭食草牛。

農場七個同名兒子中的第二個兒子布萊恩·希茨菲爾德帶我進行了短暫的參觀。我看到不到十幾頭豬懶洋洋地躺在半英畝的泥土和草地上。希茨菲爾德沒有要求我穿防護服,他也不擔心我直接從另一個養豬場過來。他解釋說,他農場裡的動物比圈養的動物更強壯:它們不僅有更多的空間和活動能力,而且斷奶較晚,因此可以發展出更強的免疫系統。大自然也提供了幫助。“陽光是一種極好的消毒劑,泥土在去除寄生蟲方面效果驚人,”他說。(如果豬真的生病了,Seven Sons 會用抗生素治療,但會在拍賣會上出售,而不是用他們的標籤出售。)他的說法有研究支援。在 2007 年的一項研究中,德克薩斯理工大學的研究人員報告說,與在室內飼養的動物相比,在室外飼養的豬的嗜中性粒細胞(一種對抗細菌的免疫細胞)的活性增強。

希茨菲爾德承認,Seven Sons 的方法可能很難被視為工業化農業的未來。“思想傳統的農民會說,‘這太荒謬了;這永遠行不通;它不可擴充套件’——在某種程度上,他們是對的,”他說。Seven Sons 只是一個小型的原型,但希茨菲爾德表示,隨著時間的推移和更多的研究,更大規模的版本是可能的。“按每英畝計算,我們的生產力比以往任何時候都高得多,”他補充道。

一些工業化農場正在做出改變,這在很大程度上歸功於消費者的需求。它們並沒有變成小型多元化經營。但在 2016 年 2 月,珀杜農場宣佈,其三分之二的雞肉將不使用醫學重要抗生素飼養;泰森食品已承諾到 2017 年 9 月停止使用人類抗生素飼養其美國雞肉。與豬、牛或火雞相比,肉雞更容易在工業化條件下不使用抗生素飼養,因為它們在較小的年齡就被屠宰。

但需求也在迫使一些大型豬肉生產商縮減規模。“這不是一件容易的事,” 普度農場食品部門(旗下擁有科爾曼天然食品公司)的豬肉業務副總裁兼總經理巴特·維托里說。科爾曼用素食、無抗生素的飼料餵養豬。“需求是存在的。我們的消費者比以往任何時候都更聰明,比以往任何時候都更瞭解情況,比以往任何時候都提出更多問題,” 維托里說。尼曼牧場是一個由遍佈美國各地 725 多個家庭式經營的豬、羊、牛和蛋雞農場組成的網路,其出產的肉類也是在不使用藥物的情況下飼養的。

科爾曼以及七子農場和尼曼牧場等小眾農場的產品,對於今天的許多美國人來說,在經濟上是遙不可及的。但是,消費者對無抗生素肉的需求越多,供應就會越多,而且——如果基本的經濟學原理成立——價格就會越低。

科學家們對於抗生素耐藥性仍然有許多疑問——如果食品公司繼續禁止外部人員進入他們的農場,這些問題可能永遠無法得到解答。即便如此,大量證據強烈表明,應該減少農場對抗生素的使用,轉而依賴新型的感染控制方案或古老的策略,例如為動物提供充足的空間。在這些改變發生之前,研究人員和我們其他人將繼續擔心食源性細菌日益增強的抵抗力以及我們的藥物對抗它們的日益減弱的效力。

更多探索

美國傳統和無抗生素養豬場中豬和農場工人身上的耐甲氧西林金黃色葡萄球菌 Tara C. Smith 等人,《PLOS ONE》,第 8 卷,第 5 期,文章編號 e63704;2013 年 5 月 7 日。

零售雞肉中耐抗生素大腸桿菌的流行率:比較傳統、有機、猶太潔食和無抗生素飼養的雞肉。版本 2。 Jack M. Millman 等人,《F1000Research》,第 2 卷,文章編號 155。線上釋出於 2013 年 9 月 2 日。

北卡羅來納州(美國)的豬屠宰場和加工廠工人及其社群中的多藥耐藥性和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌 (MRSA)。 Ricardo Castillo Neyra 等人,《Environmental Health Perspectives》,第 122 卷,第 5 期,第 471–477 頁;2014 年 5 月。

與牲畜相關的金黃色葡萄球菌:美國的經驗。 Tara C. Smith,《PLOS Pathogens》,第 11 卷,第 2 期,文章編號 e1004564;2015 年 2 月 5 日。

豬舍內部和下風處以及動物飼料中空氣傳播的耐甲氧西林金黃色葡萄球菌的檢測:潛在的職業、動物健康和環境影響。 Dwight D. Ferguson 等人,《Journal of Agromedicine》,第 21 卷,第 2 期,第 149–153 頁;2016 年。

來自我們的檔案庫

內在的敵人。 Maryn McKenna;2011 年 4 月。

給豬吃藥:就說不。 Keeve Nachman;論壇,2016 年 3 月。

《大眾科學》線上版

一位科學家在 ScientificAmerican/dec2016/drugs-bugs 解釋了為什麼工廠化農場過度使用抗生素

梅琳達·溫納·莫耶,《大眾科學》的特約編輯,是《如何培養不混蛋的孩子:從幼兒到青少年的科學育兒策略》(G. P. Putnam’s Sons,2021 年)的作者。她在 2021 年 9 月刊中撰寫了關於自身免疫性疾病主要影響女性的原因。

梅琳達·溫納·莫耶的更多文章
大眾科學 Magazine Vol 315 Issue 6本文最初以“工廠化農場超級細菌迫在眉睫的威脅”為標題發表於大眾科學》雜誌第 315 卷第 6 期(),第 70 頁
doi:10.1038/scientificamerican1216-70
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