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馬波沙星在奶牛場的使用

2020-02-17 16:33 荷斯坦奶牛俱樂部網 訪問量:67 [ 字號: ]
馮軍科 翻譯
在奶牛場,馬波沙星因為超短的棄奶期(1.5天)和休藥期(3~6天),大大減少泌乳牛感染性疾病的損失,特別是用在乳房炎和肺炎的治療上。同時,由于馬波沙星屬于喹諾酮類抗生素,一些人對其在牛奶里的殘留提出質疑,就此,歐盟藥物管理局(EMA)對馬波沙星的藥物殘留檢測及安全性做了詳細論述,證明其在泌乳牛上使用,對奶牛和人都是安全的。
簡而言之,在歐洲,NOAEL(No observed adverse effect level,無可見有害作用水平)和ADI(Acceptable Daily Intake,每日允許攝入量)被用于評估藥物毒性和健康風險。NOAEL由大量的動物實驗研究確定,而ADI則全面考慮安全因素和不確定因素,在NOAEL的最低值基礎上進行計算。通常為最敏感的實驗動物NOAEL的1/100,即100倍安全系數,此數值是通過考慮不同的動物種類和不同的毒物動力學和毒效學,同時假設人比實驗動物對受試物敏感10倍,人群內敏感性差異為10倍。
所以:ADI=長期NOAEL(最低值)/100
對于馬波沙星,我們已經獲得長期動物毒性研究的結果:
生殖毒性(鼠):NOAEL=85mg/kg體重/天
慢性毒性(鼠):NOAEL=4 mg/kg體重/天
慢性毒性(狗):NOAEL=4 mg/kg體重/天
致畸性(懷孕兔子):NOAEL=30 mg/kg體重/天
因此,如果只考慮安全因素,常規ADI=4mg/kg體重/天/100=0.04 mg/kg體重/天=40ug/kg 體重/天,由于歐盟規定馬波沙星的限量殘留標準是75ug/kg,這也就是說一個人需要每天攝入超過自己體重1/2的牛奶,才有可能超過常規ADI。
如果考慮到抗生素殘留對腸道微生物區系的影響,ADI則按照如下公式計算:
 
那么,微生物ADI=4.5ug/kg體重。
基于此,歐盟采用4.5ug/kg體重的標準,確定最大殘留限量(MRLs),相應的休藥期和棄奶期的計算均是基于保證低于此攝入水平(4.5ug/kg體重)。目前休藥期和棄奶期的標準為:按照每1kg體重8mg給藥,休藥期3日,棄奶期72小時;按照每1kg體重2mg給藥,休藥期6日,棄奶期36小時。
在中國:馬波沙星的限量殘留檢測限為3-5ug/kg,比歐盟的標準嚴格15倍之多。由于微生物ADI是4.5ug/kg,這也就是說,每人每天攝入與自己體重相當的牛奶,才有可能超過微生物ADI。如果只考慮安全因素(常規ADI=40ug/kg體重),需要每天攝入約為自己體重10倍的牛奶,才有可能超過ADI。
 
以下為歐盟藥品管理局對馬波沙星的總結報告(摘錄):
1.馬波沙星是一種氟喹諾酮類抗生素,多見于口服或者注射途徑,用于治療牛,包括奶牛、豬的呼吸道疾病,注射治療乳房炎-子宮炎-無乳綜合征,推薦劑量一般為每天2mg/kg體重,連續5天。
2.馬波沙星通過抑制細菌的DNA轉移酶起作用。
3.馬波沙星經口或注射途徑給藥吸收良好。Cmax值和AUC與注射劑量成正比。口服生物利用度在多種動物中均接近100%。在組織中廣泛分布。在小鼠和狗中,組織(例如肺、肝和腎臟)藥物的濃度比血漿中的濃度高。在人、實驗動物和豬中,馬波沙星與血漿蛋白輕微結合(10%),在牛上結合略高(約為30%),它多經尿液途徑排出。在所有的物種中,以原型形式存在的馬波沙星是組織和排出物中的主要成分。一些馬波沙星結合物的殘留以二甲基-和N-氧化物的形式出現。生物轉化的程度非常小,在物種間差異不明顯。
4.馬波沙星急性口服毒性低,急性口服LD50范圍值為1781mg/kg體重(雄性ICR小鼠)至3772mg/kg體重(雄性斯普拉格-杜勒鼠)。急性皮下LD50范圍值為972 mg/kg體重(雄性ICR小鼠)至2094mg/kg體重(雄性斯普拉格-杜勒鼠)。中毒表現包括活力降低,顫抖和驚厥。皮下注射僅有輕微皮膚和眼睛刺激。
5.在一個實驗中,對小鼠進行連續13周的重復注射,馬波沙星通過飼料攝入,濃度按照0、4mg/kg、50mg/kg和600mg/kg體重每天提供。在最高濃度600mg/kg體重每天觀察到死亡率的增加,死亡與阻塞性尿路病有關。兩個接收高劑量的小鼠腎臟中發現了透明蛋白顆粒。在50-600mg/kg體重,馬波沙星對雄性小鼠的繁殖器官有毒性作用,導致睪丸和附睪的重量下降,睪丸管萎縮,精子減少和精索肉芽腫。給予50-600mg/kg體重同樣引起關節病。對睪丸的影響和關節病同樣也在其它動物給予600mg/kg體重的組觀察到,實驗組在實驗的后六周未在飼料中給藥。NOAEL(No observed adverse effect level,無可見有害作用水平)為4mg/kg體重。
6.在一個實驗中,對成年狗進行連續13周的口服給藥1mg/kg、4mg/kg、40mg/kg體重(明膠膠囊)。文獻中典型的喹諾酮類藥物引起的變化在40mg/kg體重時觀察到。睪丸小管萎縮和精索肉芽腫在40mg/kg的組中各觀察到1例(總數大于4例)。NOAEL(No observed adverse effect level, 無可見有害作用水平)為4mg/kg體重。
7.在一個實驗中,對未成年狗連續13周給藥,大于6mg/kg體重,未觀察到任何藥物影響。
8.在一個致畸研究中,對懷孕兔子在其妊娠期的6-18天口服給藥,分別按照10mg/kg、30mg/kg、80mg/kg體重給藥。在所有的劑量中均未觀察到致畸效果。在80mg/kg體重組,觀察到胎兒毒性,導致骨化延遲;針對胎兒毒性的無作用劑量是30mg/kg體重。母體毒性在30mg/kg和80mg/kg的組觀察到,但未在10mg/kg的組觀察到。
9.在一個針對小鼠的致畸實驗中,對懷孕小鼠在其妊娠期的6至15天分別口服給藥10mg/kg、85mg/kg或者700mg/kg體重。均未觀察到致畸作用。在700mg/kg組觀察到胎兒毒性,導致再吸收比例增加,這與產仔數減少一致,另外還可造成胎兒體重降低。針對胎兒毒性的NOAEL(No observed adverse effect level,無可見有害作用水平)為85mg/kg體重。母體毒性僅在85和700mg/kg體重組觀察到。
10.在一個二次實驗中,分別對小鼠逐日飼喂含有10mg/kg、70mg/kg或者500mg/kg的體重的飼料。在500mg/kg體重組,觀察到明顯的毒性癥狀,雄性的繁殖能力受到損傷。10周恢復期后顯示此效果為可逆的。繁殖組織未進行微觀檢查,因此最終影響未知。對移植小鼠影響相對減少,幼鼠個體和體重較小,在500mg/kg組,觀察到幼鼠死亡率增加,性成熟延遲。在70mg/kg組相似但程度較輕。NOAEL(No observed adverse effect level, 無可見有害作用水平)為10mg/kg體重。
11.在鼠傷寒沙門氏菌基因缺失TA102株,馬波沙星在顯性和隱性代謝活性方面,具有誘變育種作用。另外六株菌種的實驗結果為陰性。在釀酒酵母也觀察到基因轉換、基因突變和有絲分裂交換。馬波沙星誘導點位突變在中國小鼠V79細胞中,在中度毒性劑量水平,僅表現在顯性代謝活性中。在一個人淋巴細胞的體外DNA合成實驗中和一個體外的染色體畸變實驗中,結果均為陰性。在一個小鼠骨髓的體外微核實驗和小鼠肝細胞的體外DNA合成實驗中,均沒有觀察到基因誘導作用。結論為馬波沙星在體內沒有基因毒性。
12.在致癌性方面沒有數據。這個缺失通過對比其它氟喹諾酮類藥物與馬波沙星的基因突變實驗等結果進行調整。結果類似。多種喹諾酮類的數據顯示與原核酶相比,其對真核生物拓撲異構酶Ⅱ的抑制作用低100倍。其它的氟喹諾酮類藥物均無致癌作用。因此結論為沒有任何理由去懷疑馬波沙星的致癌性。
13.馬波沙星在食品加工行業對微生物的潛在影響通過酸奶的抑制試驗進行了調查。耐受臨界值為1.6ug/ml,對嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌的臨界值分別為1.6ug/ml和50ug/kg。
14. 0至0.04mg/kg體重的毒性ADI被測算,在一個為期13周的實驗中,對狗給予100倍的安全劑量,即4mg/kg體重來進行測試。
15.由于ADI需要足夠低以減少任何藥理學、微生物學或者其它生理影響的可能性,同時考慮抗生素殘留對人類腸道微生物區系的影響。
針對微生物風險的評估,采用獸藥委員會(CVMP)推薦的公式:
ADI=(MIC50的幾何平均數*CF2*每天的糞便取樣量(150ml)/CF1)/(口服后的有效劑量*體重)
體內的MIC值針對人腸道內分離的細菌進行確定,也可通過模擬胃腸道環境(肉或奶)下確定。在牛奶環境下,大腸桿菌的MIC幾何平均數為0.536ug/ml。
基于以上公式,微生物學ADI計算如下。
ADI=(0.536*1/1*150)/(0.3*60)=4.5ug/kg體重=270ug/人
相關假設如下:
CF1=1采用最敏感、主要的微生物獲得的MIC
CF2=1模擬腸道環境下的MIC
150g為每日的糞便取樣量
0.3為口服后腸道菌群的有效劑量
16.在反芻犢牛和未反芻犢牛上對比了馬波沙星的藥動學,皮下注射后,藥物的吸收和消除均在未反芻犢牛中較低,反應了未反芻犢牛有更高的組織殘留濃度。在未反芻犢牛,口服的藥物吸收和消除速度均比皮下注射慢。未反芻犢牛皮下注射和肌肉注射的生物利用度接近100%。對泌乳牛進行肌肉注射和皮下注射后,藥物被迅速吸收,生物利用度接近100%。
17.用放射性同位素標記的馬波沙星,對未反芻犢牛進行皮下注射,2mg/kg體重,連續5天,來研究抗生素在體內的殘留衰減。犢牛被分為四組,在不同的時間點被屠宰。組織中的總殘留通過閃爍記數,馬波沙星的殘留則通過高效液相色譜來測定。所有組織包括注射部位的抗生素殘留均快速衰減。肌肉和脂肪當中的馬波沙星衰減與總殘留的變化一致。在肝臟,最后一次給藥后4小時,約90%的總殘留為馬波沙星。最后一次給藥后96小時,這個比例大約降至40%。在腎臟當中此數值分別約為95%和60%。肝臟當中的馬波沙星殘留通過高效液相色譜測定,從4小時后的1327-3105ug/kg降到96小時后的19-36ug/kg。在同一時間,腎臟的殘留從3602-4782ug/kg降至16-23ug/kg;在注射部位,從2985-4410ug/kg降至15-25ug/kg;脂肪樣品中,從504-2023ug/kg降至低于8.5-30ug/kg。注射192小時后,馬波沙星的殘留在大部分組織中的殘留低于檢測限(8.5ug/kg)。
18.對未反芻的犢牛進行肌肉注射馬波沙星,馬波沙星采用市面上的商業產品及配方,劑量為2mg/kg體重。四頭犢牛分別在不同的時間段被屠宰。肝臟中的殘留從注射后48小時的30-198ug/kg,降至96小時后的37-61ug/kg。在同一時間點,腎臟中的殘留從53-164 ug/kg降至47-111 ug/kg;在肌肉中,從25-65 ug/kg降至27-44ug/kg;在注射部位,從25-61 ug/kg降至25-43 ug/kg。在所有脂肪樣品中殘留均低于25ug/kg。最后一次給藥后192小時,殘留僅在一個腎臟樣品中檢測到,定量檢測限為25ug/kg。
19.對3頭泌乳牛連續5天皮下給藥,劑量為2mg/kg的放射性標記的馬波沙星。收集牛奶樣品,并在不同的時間點對牛進行屠宰,牛奶和組織中的總殘留通過閃爍計數法進行測定,馬波沙星的殘留通過高效液相色譜測定。在牛奶中,總殘留的73%-89%為馬波沙星。
20.在另一個研究中,8頭泌乳牛包括4頭泌乳早期的高產牛和4頭泌乳晚期的低產牛,按照2mg/kg體重給藥,皮下注射商業產品的馬波沙星。注射后,首次擠奶的藥物殘留為180-679ug/L。第三次擠奶,殘留降至10-34ug/L。在第五次擠奶采集的所有牛奶樣品均低于檢測限(10 ug/kg)。
21.對牛和豬的組織以及牛奶中的殘留,常規檢測方法均是基于紫外線檢測的高效液相色譜。此方法使用氧氟沙星作為內部標準。在高效液相色譜條件下,環丙沙星、達氟沙星和恩諾沙星的殘留不互相干擾。此方法準確性和敏感性均可接受。定量檢測,在牛肝臟和豬腎臟中為15ug/kg;牛腎臟和脂肪為10ug/kg;牛肌肉、豬肝臟、皮膚和脂肪以及肌肉為5ug/kg;牛奶為1 ug/kg。
總結
1.建立了微生物學ADI為4.5ug/kg體重(例如,270ug/人)。
2.確定馬波沙星在牛和豬中的殘留衰減數據。
3.經過驗證的殘留監測方法得以確定。
獸醫藥品委員會建議馬波沙星的殘留參照法規委員會(EEC)的2377/90號文件的附表I,如下表:
 
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