DOI: https://doi.org/10.3389/fvets.2025.1605215
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40881639
تاريخ النشر: 2025-08-13
المؤلف: Eveline M. Ibeagha‐Awemu وآخرون
الموضوع الرئيسي: التأثيرات البيئية للأدوية والمضادات الحيوية
نظرة عامة
تناقش هذه الفقرة الحاجة الملحة إلى بدائل وظيفية ومستدامة للمضادات الحيوية كمحفزات للنمو في إنتاج الماشية. الخيارات الحالية محدودة، مع وجود عدد قليل من اللقاحات التي تتحكم بشكل فعال في الأمراض ونقص في البدائل الموثوقة للمضادات الحيوية. يؤكد المؤلفون على أهمية التعاون بين أصحاب المصلحة، بما في ذلك المزارعين والباحثين، لتعزيز التطبيق العملي لنتائج الأبحاث. يبرزون ضرورة فهم آليات العمل لمختلف البدائل، مثل البروبيوتيك، والمواد الكيميائية النباتية، والزيوت الأساسية، بالإضافة إلى تفاعلاتها مع ميكروبيوتا الأمعاء وفسيولوجيا المضيف.
علاوة على ذلك، يؤكد البحث على أهمية نهج الصحة الواحدة، الذي يدمج صحة الحيوان وصحة الإنسان وصحة النظام البيئي، في البحث عن البدائل. يدعو المؤلفون إلى تغيير التركيز من مجرد تكرار آليات المضادات الحيوية إلى تعزيز صحة الحيوان وإنتاجيته من خلال استراتيجيات مبتكرة. ويخلصون إلى أنه بينما توجد بدائل قليلة حاليًا، فإن نهجًا تآزريًا يجمع بين بدائل متنوعة قد يؤدي إلى تقدم كبير في تقليل استخدام المضادات الحيوية في الماشية، مع معالجة المخاوف المتعلقة بتطور المقاومة والأثر البيئي.
مقدمة
تستعرض مقدمة هذه الورقة البحثية الأهمية التاريخية والمعاصرة لاستخدام المضادات الميكروبية في إنتاج الماشية، مع التركيز بشكل خاص على دورها في تعزيز الإنتاجية والكفاءة الاقتصادية منذ عشرينيات القرن الماضي. تم اكتشافها في البداية كمضادات حيوية، وتم التعرف لاحقًا على تأثيراتها المحفزة للنمو عند استخدامها كمكملات غذائية بجرعات دون العلاجية. تصنف الورقة استخدام المضادات الميكروبية في الماشية إلى أربعة أغراض رئيسية: العلاج العلاجي للحيوانات المصابة، التدابير الوقائية لمنع الأمراض، استراتيجيات الميتافيلكتيك للسيطرة على انتشار الأمراض، وتعزيز النمو. لقد أدى الاستخدام الواسع للمضادات الميكروبية إلى تحسين كبير في معدلات نمو الماشية، وكفاءة التغذية، وصحة الحيوانات بشكل عام، مما أدى إلى توجيه جزء كبير من مبيعات المضادات الميكروبية نحو الحيوانات الغذائية.
ومع ذلك، تبرز الورقة الأزمة الصحية العالمية الناشئة من مقاومة المضادات الميكروبية (AMR)، التي تنشأ من الإفراط في استخدام هذه المواد في الزراعة. إن انتشار جينات مقاومة المضادات الميكروبية (ARGs) يشكل مخاطر ليس فقط على صحة الحيوان ولكن أيضًا على صحة الإنسان والبيئة، مما يستدعي نهج الصحة الواحدة لمعالجة هذه القضية. استجابةً للقلق المتزايد بشأن AMR، بدأت العديد من الدول في تنظيم أو حظر استخدام المضادات الميكروبية لتعزيز النمو، مما دفع إلى البحث عن استراتيجيات بديلة يمكن أن تحل محل المضادات الحيوية بشكل فعال في إنتاج الماشية. تهدف المراجعة إلى تقديم الاتجاهات الحديثة في استخدام المضادات الميكروبية، وفعالية بدائل AGP، والآثار الاقتصادية للانتقال إلى تربية الحيوانات الخالية من AGP، مع تحديد الفجوات البحثية والاتجاهات المستقبلية لإدارة الماشية المستدامة.
النتائج
تكشف الأبحاث حول البوستبيوتيك في الماشية عن نتائج مهمة تتعلق بتأثيرها على صحة الحيوان وإنتاجيته. لقد أظهرت البوستبيوتيك، وهي مركبات حيوية نشطة تنتج أثناء التخمير، أنها تعزز صحة الأمعاء، وتحسن امتصاص المغذيات، وتعزز الاستجابة المناعية في الماشية. تشير الدراسة إلى أن دمج البوستبيوتيك في حميات الحيوانات يمكن أن يؤدي إلى تحسين معدلات النمو وكفاءة التغذية، مما يساهم في ممارسات إنتاج الماشية الأكثر استدامة.
علاوة على ذلك، تظهر النتائج أن البوستبيوتيك يمكن أن تعدل تركيب ميكروبيوتا الأمعاء، مما يعزز من السكان الميكروبية المفيدة بينما يثبط السلالات المسببة للأمراض. هذه التعديلات ضرورية للحفاظ على صحة الحيوان العامة وتقليل الاعتماد على المضادات الحيوية في إدارة الماشية. تشير النتائج إلى أن دمج البوستبيوتيك في حميات الماشية قد يكون استراتيجية قابلة للتطبيق لتعزيز رفاهية الحيوان وإنتاجيته مع معالجة المخاوف المتعلقة بمقاومة المضادات الحيوية.
المناقشة
تؤكد فقرة المناقشة في الورقة البحثية على الدور الحاسم لتربية الحيوانات في إطار الصحة الواحدة فيما يتعلق بمقاومة المضادات الميكروبية (AMR). تبرز كيف أن الحيوانات الزراعية تعمل كخزانات لجينات ومسببات الأمراض المقاومة للمضادات الحيوية، والتي يمكن أن تنتقل إلى البشر من خلال مسارات مختلفة، بما في ذلك التلوث البيئي، والمنتجات الغذائية، والاتصال المباشر مع العمال الزراعيين. لقد ارتبط استخدام محفزات النمو بالمضادات الحيوية (AGPs) في الماشية بتحسين الإنتاجية وفوائد صحية، مثل تحسين كفاءة التغذية وتقليل معدلات الوفيات. ومع ذلك، ساهمت هذه الممارسة أيضًا في ظهور AMR، مما يثير مخاوف كبيرة تتعلق بالصحة العامة.
تستعرض الورقة المشهد التنظيمي المحيط باستخدام AGP، مشيرة إلى أن العديد من الدول قد نفذت حظرًا وقيودًا لتخفيف مخاطر AMR. على الرغم من هذه الجهود، فإن الاستخدام المستمر للمضادات الميكروبية في إنتاج الماشية، لا سيما في الدول النامية، يشكل تحديات لمبادرات السيطرة على AMR العالمية. يدعو المؤلفون إلى تطوير بدائل للمضادات الحيوية، مثل الاستراتيجيات الميكروبية، والنهج المناعية، وعلاج الفيروسات البكتيرية، التي يمكن أن تكرر فوائد AGPs مع تقليل خطر المقاومة. تؤكد المناقشة على الحاجة إلى نهج متعدد التخصصات لمعالجة AMR، من خلال دمج الرؤى من صحة الإنسان والحيوان والبيئة لتعزيز ممارسات إنتاج الماشية المستدامة.
DOI: https://doi.org/10.3389/fvets.2025.1605215
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40881639
Publication Date: 2025-08-13
Author(s): Eveline M. Ibeagha‐Awemu et al.
Primary Topic: Pharmaceutical and Antibiotic Environmental Impacts
Overview
The section discusses the pressing need for functional and sustainable alternatives to antibiotics as growth promoters in livestock production. Current options are limited, with few vaccines effectively controlling diseases and a lack of reliable substitutes for antibiotics. The authors emphasize the importance of collaboration among stakeholders, including farmers and researchers, to enhance the practical application of research findings. They highlight the necessity of understanding the mechanisms of action for various alternatives, such as probiotics, phytochemicals, and essential oils, as well as their interactions with the gut microbiota and host physiology.
Moreover, the paper underscores the significance of a One Health approach, which integrates animal health, human health, and ecosystem health, in the search for alternatives. The authors advocate for a shift in focus from merely replicating the mechanisms of antibiotics to enhancing animal health and productivity through innovative strategies. They conclude that while few alternatives currently exist, a synergistic approach combining various alternatives may lead to significant advancements in reducing antibiotic use in livestock, while also addressing concerns related to resistance development and environmental impact.
Introduction
The introduction of this research paper outlines the historical and contemporary significance of antimicrobial use in livestock production, particularly focusing on their role in enhancing productivity and economic efficiency since the 1920s. Initially discovered as antibiotics, these substances were later recognized for their growth-promoting effects when used as feed supplements at sub-therapeutic doses. The paper categorizes the use of antimicrobials in livestock into four main purposes: therapeutic treatment of infected animals, prophylactic measures to prevent disease, metaphylactic strategies to control disease spread, and growth promotion. The widespread use of antimicrobials has significantly improved livestock growth rates, feed efficiency, and overall animal health, leading to a substantial portion of antimicrobial sales being directed towards food animals.
However, the paper highlights the emerging global health crisis of antimicrobial resistance (AMR), which arises from the overuse of these substances in agriculture. The proliferation of antimicrobial-resistance genes (ARGs) poses risks not only to animal health but also to human health and the environment, necessitating a One Health approach to address the issue. In response to growing concerns about AMR, many countries have begun to regulate or ban the use of antimicrobials for growth promotion, prompting research into alternative strategies that can effectively replace antibiotics in livestock production. The review aims to present recent trends in antimicrobial use, the efficacy of AGP alternatives, and the economic implications of transitioning to AGP-free animal farming, while also identifying research gaps and future directions for sustainable livestock management.
Results
The research on livestock postbiotics reveals significant findings regarding their impact on animal health and productivity. Postbiotics, which are bioactive compounds produced during fermentation, have been shown to enhance gut health, improve nutrient absorption, and boost the immune response in livestock. The study indicates that the incorporation of postbiotics into animal diets can lead to improved growth rates and feed efficiency, thereby contributing to more sustainable livestock production practices.
Furthermore, the results demonstrate that postbiotics can modulate the gut microbiota composition, promoting beneficial microbial populations while inhibiting pathogenic strains. This modulation is crucial for maintaining overall animal health and reducing the reliance on antibiotics in livestock management. The findings suggest that integrating postbiotics into livestock diets could be a viable strategy for enhancing animal welfare and productivity while addressing concerns related to antibiotic resistance.
Discussion
The discussion section of the research paper emphasizes the critical role of animal farming in the One Health framework concerning antimicrobial resistance (AMR). It highlights how farm animals serve as reservoirs for antibiotic-resistant genes and bacteria, which can be transmitted to humans through various pathways, including environmental contamination, food products, and direct contact with agricultural workers. The use of antibiotic growth promoters (AGPs) in livestock has been linked to enhanced productivity and health benefits, such as improved feed efficiency and reduced mortality rates. However, this practice has also contributed to the emergence of AMR, raising significant public health concerns.
The paper outlines the regulatory landscape surrounding AGP use, noting that many countries have implemented bans and restrictions to mitigate AMR risks. Despite these efforts, the continued use of antimicrobials in livestock production, particularly in developing nations, poses challenges to global AMR control initiatives. The authors advocate for the development of alternatives to antibiotics, such as microbial strategies, immunotherapeutic approaches, and bacteriophage therapy, which could replicate the benefits of AGPs while minimizing the risk of resistance. The discussion underscores the need for a multidisciplinary approach to address AMR, integrating insights from human, animal, and environmental health to foster sustainable livestock production practices.