農業アドバイザーによる勧告に基づく低中所得国の作物に対する抗生物質の使用|CABI Agriculture and Bioscience

作物に対する抗生物質の使用に関する最近の出版物はほとんどなく、存在するものはしばしば以前の情報源を参照するレビュー論文を引用している。植物に対する抗生物質の現代的な使用を説明する文献は、通常、拡張文献（https://extension.psu.edu/pear-disease-fire-blight）のものに限定され、または植物病原体の集団における 2014). これに対する例外は、国内の拡張サービスによって推奨されている抗生物質に関するいくつかの洞察を提供する中国からの2つの最近の論文であ２０１７；Ｗａｎｅｔａｌ． 2019). これらの論文は、中国の植物診療所から得られた情報を使用し、抗生物質が勧告の2.5と4.5％の間に現れることを示唆している。

Plantwise clinicsを通じて生成されたデータは、”草の根”農業顧問から来ているため、ユニークです。農薬販売データとは異なり、この情報は、農業アドバイザーの知識と、低中所得国（LMICs）の小規模農家に日常的に与えられている管理オプションについての洞察データセットは、32カ国と400,000以上の推奨事項をカバーし、実質的です。 POMSデータベースは農家に与えられた勧告であり、必ずしも農家の行動を反映していないため、農家による抗生物質の使用に関する結論を出すときは注意この研究では、農家によってどのレベルの勧告が制定されているかを評価する試みは行われていないが、Plantwiseの以前の研究では、診療所に通う農家、特に化学 2019). この警告にもかかわらず、これらのデータは、作物生産における抗生物質の使用が、ほとんどの文献が示唆するよりも広範囲であることを示している他の情報源、特にLMICsからの情報が不足していることを考えると、Plantwise POMSデータベースは、監視されておらず、規制が最小限であるか施行されていない国での抗生物質の使用レベルを評価する上で重要なリソースであると考えています。

抗生物質使用の程度

作物における世界的な抗生物質使用の計算は、リンゴと梨のErwinia amylovoraによって引き起こされる火災疫病に対する米国から得られたデータからほぼ独占的に基づいている(Gusberti et al. ＭｃｍａｎｕｓおよびＳｔｏｃｋｗｅｌｌ２０００）。この文献は、米国の作物に使用される抗生物質の量が、家畜および水産養殖に使用される量と比較して比較的低いことを示唆しており、推定値は農業用抗生物質の総消費量の0.26%から0.5%の範囲である(McManus et al. 2002年、マクマナス2014年）。これにより、作物に対する抗生物質の使用を削減することは世界の使用量の大幅な削減にはつながらないと著者は結論づけた（FAOとWHO2019a）。しかし、多くの国で監視プログラムの欠如は、適用記録の欠如と相まって、適用される抗生物質の実際の量を推定する試みを挫折させる。詳細な研究が行われているところでは、結果は驚くべきことかもしれません。コスタリカでは、作物に使用されるテトラサイクリンとゲンタマイシンの量は、人間の医学で使用される量の200-700倍であることが示唆されている（Rodríguez Sánchez2008）。

この研究を通じて、データはWHO分類システムに基づいて地域に分割され、国は抗生物質の使用に関するいくつかの洞察を提供しながら、国家のアイデンティティを保護するために個別に識別されていません。提示された結果（全く使用されていないアフリカと抗生物質を含むすべての勧告のほぼ2.5％を持つ海）からわかるように、地域間に極端な変動があるだけでなく、地域内の様々な国で使用される抗生物質の量には大きな変動がある。データは開示されていない。抗生物質勧告の地域と国の違いは、価格、法律、製品の入手可能性、作付体制、農学顧問の知識、または問題となる病原体の性質によるものかもしれません。これらの要因のどの組み合わせが抗生物質の使用において差を引き起こすかについてのみ推測することができる。

Sundin and Wang(2018)は、抗生物質が関与する費用のためにより広く使用されていないことを示唆しているが、テトラサイクリンとストレプトマイシンのバルクAlibaba.com 価格は2019年現在）。しかし、データセット内にはアフリカ諸国で推奨される抗生物質がないことに注意することは興味深い。

細菌性病原体は、世界中およびすべての作物に存在しています。アフリカ大陸全体で使用されている作物や作付システムの多様性を考えると、アフリカで遭遇する病原体の種類が世界の残りの部分と十分に異なアフリカを含む多くのLmicでは、抗生物質は規制されていないサプライチェーンと店頭販売を通じて自由に入手できます。したがって、世界の他の地域と比較してアフリカでの抗生物質の使用の不一致が、それらの使用不能によるものである可能性は低い。これは、他のいくつかの要因がこの領域における抗生物質の使用を防止（または制限）していることを示すであろう。中国では、作物生産における抗生物質の使用は、我々のデータ内で記録されたものよりも高い（Zhang et al. 2017). 協同組合に基づく延長労働者によってなされた勧告のうち、それらの4.5％は抗生物質を含有していた（Zhang et al. 2017). 中国における作物に対する抗生物質の使用は、少なくとも部分的に、その使用を促進することを目的とした政府補助金によって促進される（Zhang et al. 2017).

抗生物質はどのような作物に使用されていますか？

データ内では、米は抗生物質が推奨される作物を支配しており、それが作物の性質またはそれが栽培されている国によるものであるかどうかを判断することはできません。海での米に関する抗生物質含有勧告の優位性は、データ内の地域差を支配している。海では、米の勧告の7.4％が抗生物質を含んでいるように見え、いくつかの年では、これはほぼ10％であった。米が計算から除去されると、海に抗生物質を含む勧告の割合は、はるかに控えめな0.6％に減少した。抗生物質の次の最大の消費者は、POMSデータには米が表示されていないにもかかわらず、抗生物質を含むすべての推奨事項の1.62％を持つアメリカです。何らかの理由で、海の米への抗生物質の適用は、他の米の栽培地域や他の作物と比較して多産であるように見えるでしょう。しかし、ある海の国の研究員は、米への抗生物質の使用は比較的軽微であり、宗教的目的のために観賞用作物に使用されるものによって矮小化されていると主張している。テトラサイクリンの残渣は、鉛著者による最近の地域への訪問でバラに見ることが明らかであった（図。 2).

どの抗生物質が使用されていますか？

POMSデータセット内の抗生物質製品の18の商標名は、世界の多くの地域（特にWP地域）で作物の病気を治療するために利用可能なもののほんの一部です。

データに含まれている11種類の抗生物質のうち、6種類（ストレプトマイシン、テトラサイクリン、オキシテトラサイクリン、ゲンタマイシン、セファドロキシル、アモキシシリン）は、WHO（世界保健機関2019）によって定義されているように、ヒト医学にとって非常に重要な抗菌剤であると考えられている。他の抗生物質（オキソリン酸、カスガマイシン、ニングナンママイシン、バリダマイシンおよびアウレオファンギン）は、細菌および場合によっては真菌性疾患に対する農業環境での使用に制限されている。

地域差

我々の結果は、ストレプトマイシンが作物植物で最も一般的に使用される抗生物質であることを示す、他のもののそれを確認する（McManus2014;Zhang et al. 2017年、テトラサイクリンとカスガマイシンが第二位と第三位にランクインした。興味深いことに、抗生物質zhongshengmycinは、中国の植物診療所で二番目に広く推奨されている抗生物質であるにもかかわらず、我々のデータには表示されません（抗生物質 2017).

カスガマイシンはすべての地域で広く使用されていましたが、他の抗生物質の使用はかなりの地域的変動を示し、11の抗生物質のうち六つは一つの地域にしか出現しませんでした。 SEAからの多数の記録にもかかわらず、データの大部分を形成するのは3つの抗生物質（99％）、すなわちカスガマイシン、ストレプトマイシンおよびテトラサイクリンのみである。海で使用されるカスガマイシンのほとんどすべては米にあり（非米作物ではわずか14％）、カスガマイシンはアメリカで選択された抗生物質であった（抗生物質を含むすべての記録の72％）が、アメリカからのデータでは米が診療所に持ち込まれた記録はない。

他の抗生物質は、同様の地域の制限を示し、例えばオキソリン酸は、WP（すべての抗生物質の推奨事項の35％）で使用されたが、どこにも、同様に海で勧告の38％がテトラサイクリンが含まれていますが、まだこの抗生物質は、この地域の外に三回に表示されます。実際、海の外の地域での”テトラサイクリン”の記録は、実際には”オキシテトラサイクリン”の略語であると推測しています。

抗生物質の地域的変動は、その地域の細菌性疾患に対する特異性によるものではないと考えられている。しかし、抗生物質に対する耐性は、製品が無効になったときに農家が代替品に目を向けるため、いくつかの違いを引き起こしている可能性がある（Manulis et al. 1999年、グッドマン1980年）。また、地域の違いは、メーカーの初期選択、生産設備やマーケティングに起因する可能性があります。国境を接する類似の国間での抗生物質の使用における巨大な変化（桁違い）（データは示されていない）自体は興味深いが、ある国から別の国への抗生物質 2015).

抗生物質はどのような問題に対して推奨されていますか？抗生物質は、一般的に、医学的および獣医学的環境の両方で細菌性病原体に対して使用される。

抗生物質は、細菌性病原体に対して使用され書面による診断に基づいて、診断の約60％は、名前付き細菌または細菌性疾患（チェックボックスに基づく場合は64％）に対するものであった。これらの場合のほとんどで抗生物質の適用が穀物の健康に有利であったが診断が”細菌の萎凋病”だった場合の6%で、スプレーの抗生物質の処置は効果

抗生物質が推奨された生物の二番目に大きいカテゴリは、昆虫および/またはダニに対する12％（チェックボックスに基づく場合は18％）であった。これは、抗生物質が節足動物に対して活性を有さないので、驚くべきことである。昆虫やダニに対する抗生物質の使用は、このグループに対する抗生物質の推奨の90％以上を占めている海で特に流行しています。抗菌効果に加えて、ストレプトマイシン、カスガマイシン、アウレオファンギン、ニングナンママイシン、オキソリン酸およびバリダマイシンを含むいくつかの抗生物質は、真菌を含む他の病原体群に対して活性を有する（Vallad et al. ２０１０；Ｌｅｅｅｔａｌ．２００５）、水カビ（ＴｓｏおよびＪｅｆｆｒｅｙ１９５６）およびウイルス（Ｈａｎｅｔａｌ． 2014).

抗生物質は、すべての四つの地域で真菌の問題を管理するために推奨されましたが、練習は抗生物質を含むレコードの33％と17％がそれぞれ真菌のターゲッ農業アドバイザーが抗生物質の一部の抗真菌活性をどの程度認識しているかを判断することはできませんが、少なくともいくつかの病原体/作物の組これの一例は、ココナッツ中の霊芝（真菌病原体）制御のためのaureofunginの使用であった。この抗生物質は抗真菌活性を有し、この疾患の確立された管理慣行である（Kandan et al. 2010). 海では、aureofunginをフィーチャーした二つのレコードを除くすべてが霊芝管理のためのものでした。

カスガマイシンは、もともと真菌性疾患、イネいもち病（Mangnaporthe oryzae）に対する作用を有する米で使用するために開発された農業用抗生物質である。海では、カスガマイシンが真菌の問題に対して推奨されたとき、この抗生物質は他の地域の米の真菌の病気に対して推奨されなかったのに対し、米いもち病に対してほぼ独占的であった。ストレプトマイシンとテトラサイクリンは、おそらくこれら二つの抗生物質の特性の誤解を指して、この病気に影響を与えないにもかかわらず、海

抗生物質がウイルスを殺すことができるということは、人間の医学ではよくある誤解です（Jordan2014）が、それは作物生産に関連する勧告には翻訳されていチェックボックスに基づいて、4。抗生物質が推奨されているレコードだけでなく、データセット全体のすべてのレコードの4％はウイルス性疾患のためのものですが、推奨に抗生物質を特徴とするレコードのうち0.54％のみがウイルスによって引き起こされているとみなされます。興味深いことに、抗生物質ningnanmycinは、実験的研究において、いくつかの抗ウイルス活性を実証している（Han et al. 2014). しかし、我々のデータでは、ningnanmycinは海域で比較的少数の記録に制限されており、これらのどれもウイルスの問題に反対していませんでした。いくつかのケースでは、抗生物質が非細菌標的に対して効果的に使用されていることは明らかであるが、それらの浪費的な使用は、農業顧問が限られたしかし、多くの場合、特に海では、診断にかかわらず推奨事項は同一であることが観察された。海の農業アドバイザーは、現在の問題に対処し、まだ存在していない、または低レベルに存在する他の問題を予防/制御するために、殺虫剤と殺菌剤と抗生物質を単一の用途で日常的に組み合わせていると推測している。

開発段階の重症度と抗生物質で処理された面積

Plantwiseプログラムの焦点は、小規模農家のアドバイザーを支援することであり、推奨事項が参照する平均面積は、plantwiseフォーム上の小数点の置き忘れのように見えるもののために誤解を招く可能性があるため、引用されていません。抗生物質の適用の大半が成長の”中間”段階にあり、植物の”葉”に適用された穀物にあったので抗生物質は生産によって穀物に中間に加えられます。苗の治療に関連する記録の5％未満。興味深いことに、明らかに消費者の残留物レベルに対する懸念を提起する抗生物質の収穫後の適用を推奨する五つの記録があった。攻撃の重症度を考慮すると、記録の96％は、診断された問題が問題が広く確立される前に抗生物質が使用されていることを示す作物スタンドの四分の一以下に影響を与えていたことを示した。

抗生物質の用量

適用される抗生物質の濃度と葉によって受信された実際の用量は、作物が若かった場合、またはスプレーの量が高すぎる場しかしながら、これは、環境中に噴霧される抗生物質の総量には影響しないであろう。適用される抗生物質の量を推定するためには、作物と地域を選び、どのくらいの製品が適用されるかをより詳細に調べることが有用である。海の地域では、米に関するすべての勧告の7.4％に抗生物質が含まれていました。植物マイシン（この地域で最も広く推奨されている抗生物質）は、ストレプトマイシンとテトラサイクリンの混合物である。この計算に基づいて、推奨レートが7に適用されたと仮定しました。この地域のコメ栽培面積全体の4％（75万Haを超えると推定されている（http://ricestat.irri.org:8080/wrsv3/entrypoint.htm）。この場合、単一のアプリケーションは、ストレプトマイシンの63トンとテトラサイクリンの7トン以上を表すだろう。これは製造業者が推薦した線量が農業の顧問によって頻繁に倍増するのでよく過少見積りであるかもしれません。

これらのデータは化学用途のほんの小さなスナップショットであり、これらの量は家畜部門に比べて比較的小さいが、特に環境運命を考慮すると

細菌性植物病原体に対して他にどのような制御方法が使用されていますか？

真菌や水カビに対して活性な化学物質の広大な武器（データセット全体で85）とは異なり、細菌性疾患を軽減するのに有効な化学物質は比較的少なマンコゼブのようないくつかの殺菌剤は、細菌性疾患に対する作用が限られており、ブロノポールやビスマルチアゾールのような専門的な殺菌化合物があるが、我々のデータに基づいて、これらは広く使用されていない。 Bismerthiazolに多く配合した抗生物質、誠にある6製品が市販のベトナムを構成するBismerthiazol配合した抗生物質(Noghiệp bộ nông và phát triển nông thôn-2016年度）私たちのデータは、細菌性疾患に対して最も広く使用されている化学物質は銅塩であることを示唆しています。

私たちのデータは、細菌性疾患に対すデータセット全体で、”細菌”チェックボックスがチェックされているレコードの13％以上には、推奨事項に”銅”という単語があります。しかし、これは、多くが商号のみ、または「ボルドー混合物」として推奨されているように、銅ベースの製品のかなりの過小評価です。抗生物質と”銅”という言葉を含むレコードの割合は21％です（再び過小評価されています）。では銅塩できpreblendedと抗生物質およびベトナムだけでも9製品を代表するものではないのPOMSのデータセット）抗菌薬を含むブレンドの抗生物質、及び銅塩Noghiệp bộ nông và phát triển nông thôn-2016年度）

銅塩は非常に広く使用されている有効成分であり、一般的に入手可能であり、真菌、水カビおよび細菌性疾患に対して活性であるため、農業顧問に人気これらの抗菌特性は特に限定的な診断をしてなければプロダクトを含んでいる銅が病原体のすべてのこれらのクラスに対して有利な効果をもたらすのでそれに農業の顧問の中の普及した選択をする。

動物およびヒト病原体に対する抗生物質耐性の広がり

医学的に重要な細菌への耐性の可能性のために、農業における抗生物質の使懸念のほとんどは、畜産における抗生物質の使用に基づいており、作物生産における使用は、家畜で使用される量と比較して非常に低いと考えられているか、医学界がこの点でそれらの使用を知らなかったため、主にコメントされていない。植物に対する抗生物質の使用に関する規制は、国と地域によって大きく異なります。欧州連合とブラジルは、農薬の有効成分として抗生物質を承認していません（Donley2019）が、一部の国では特定の作物や緊急事態での使用を許可していますが、他の国ではこのトピックに関する法律はまったくありません。さらに、海とWPの多くの国は、同時に環境を保護しながら病原体を制御する重要な手段として作物生産における抗生物質の使用を検討しています。FAOやWHOなどの国際機関が、作物病の管理における抗生物質の使用に対する懸念を提起し始めたのはごく最近のことです。

農薬管理に関する最近の合同会議では、ヒトおよび動物の健康に使用される抗生物質を農薬として登録すべきではないという勧告がなされた（FAOとWHO2019b）。これらの懸念は、土壌細菌からヒト病原体への抗生物質耐性の広がりを加速する作付環境における選択圧力を生じる抗生物質の使用に関連する。しかし、これらのシステムにおける抗生物質の使用が、作物に存在する人獣共通感染症病原体における抗生物質耐性の出現を加速させる完全な程度は、まだ決定されていない(FAO and WHO2019c)。しかし、作物（特に生で食べられたもの）が耐性細菌がヒトの腸に入る可能性のある媒体であることを示唆する良い証拠がある（Boehme et al. ２００４；Ｈａｓｓａｎｅｔａｌ．２０１１；Ｒａｐｈａｅｌｅｔａｌ． 2011;Rodríguez et al. ２００６；Ｒｕｉｍｙｅｔａｌ．２０１０；Ｓｃｈｗａｉｇｅｒｅｔａｌ．２０１１；Ｗａｌｉａｅｔａｌ． 2013). 一部の著者らは、これらの耐性細菌が摂取後の側方遺伝子移入のための遺伝物質の源であり、腸内で抗生物質耐性病原体を生じさせる可能性がある 2008).

作物に対する抗生物質の使用のユニークな側面の一つは、それらが日常的に他の農薬と混合されていることです。

作物に対する抗生物質の使この使用は抗生の抵抗のための交差抵抗か共選択を促進するかもしれない相互作用上の心配をもたらしました。ある研究では、細菌は、抗生物質単独への曝露と比較して、特定の除草剤／抗生物質混合物に曝露されたときに、最大100,000倍速く抗生物質耐性を発現するこ 2018). 銅で汚染された土壌からの土壌細菌群集は、対照土壌細菌群集よりもバンコマイシンおよびテトラサイクリンに対して有意に耐性があると報告されているので、抗生物質および銅塩のプレブレンドまたは農場でのブレンドは、同様に懸念の原因となる（Pal et al. 2015). さらに、銅を含む特定の金属イオンに耐性を付与する遺伝子を保有する細菌は、金属耐性遺伝子を有さない細菌と比較して、抗生物質耐性の遺伝子を 2015). したがって、作物生産に使用される抗生物質の量が比較的少ないにもかかわらず、他の植物生産製品と組み合わせて使用することは、植物からヒトおよび動物への耐性微生物および遺伝子の選択および普及のための潜在的に重要な危険因子である。

これは、植物の病気を制御するための抗生物質の使用を提唱する人々は、50年以上の継続的な使用にもかかわらず、植物病原菌からヒトまたは動物の病原体に広がった耐性の証明された証拠がないことを指摘していると述べた。実際、ある研究では、抗生物質を散布していない果樹園では、通常の抗生物質スプレーを受けていた果樹園と比較して、抗生物質耐性菌の割合が高かったと報告されている(Yashiro and McManus2012)。