det er få nyere publikasjoner knyttet til bruk av antibiotika på avlinger, og de som eksisterer, siterer ofte gjennomgangsdokumenter som refererer til tidligere kilder. Litteratur som beskriver moderne bruk av antibiotika på planter, er vanligvis begrenset til utvidelseslitteratur (https://extension.psu.edu/pear-disease-fire-blight), eller rapporterer bekymringer over utviklingen av antibiotikaresistens i populasjoner av plantepatogener (Sundin and Wang 2018; Farfá et al. 2014). Unntak fra dette er to nyere papirer Fra Kina som gir litt innsikt i antibiotika som anbefales av utvidelsestjenester i landet (Zhang et al. 2017; Wan et al. 2019). Disse papirene bruker informasjon fra planteklinikker I Kina og foreslår at antibiotika vises mellom 2,5 og 4,5% av anbefalingene.dataene som genereres gjennom Plantwise clinics er unike fordi de kommer fra ‘grasrot’ landbruksrådgivere, hvorav de fleste er ansatt av landbruksdepartementene. I motsetning til salgsdata for plantevernmidler, gir informasjonen et innblikk i kunnskapen til landbruksrådgiverne og hvilke ledelsesalternativer som rutinemessig gis til småbønder i lav-og mellominntektsland (LMICs). Datasettet er omfattende, og dekker 32 land og over 400 000 anbefalinger. Forsiktighet må utvises når man trekker konklusjoner om antibiotikabruk av bønder, da POMS-databasen er av anbefalinger gitt til bønder og ikke nødvendigvis gjenspeiler bøndenes oppførsel. Det har ikke vært noe forsøk i denne studien for å vurdere hvilket nivå av anbefalinger som er vedtatt av bøndene, selv om tidligere studier I Plantwise tyder på at adopsjonsrådene fra bønder som går på klinikker, særlig av kjemiske kontrolltiltak, er høye (Silvestri et al . 2019). Til tross for denne advarselen synes disse dataene å indikere at bruken av antibiotika i planteproduksjon er mer omfattende enn det meste av litteraturen antyder. Gitt mangel på andre informasjonskilder, spesielt Fra LMICs, tror Vi At Plantwise POMS-databasen er en viktig ressurs for å vurdere nivået av antibiotikabruk i land der det ikke overvåkes og forskrifter er enten minimal eller ikke håndhevet.

omfang av antibiotikabruk

Beregninger av global antibiotikabruk i avlinger er nesten utelukkende basert på data hentet FRA USA mot brann blight forårsaket av erwinia amylovora på eple og pære (Gusberti et al. 2015; McManus 2014; Vidaver 2002; McManus og Stockwell 2000). Denne litteraturen antyder at mengden antibiotika som brukes til avlinger i USA, er relativt lav, i forhold til mengdene som brukes i husdyr og akvakultur, med estimater som varierer fra 0, 26% til 0, 5% av det totale antibiotikaforbruket i landbruket (McManus et al. (2002; McManus 2014). Dette har ført til at forfattere konkluderer med at å begrense bruken av antibiotika på avlinger ikke ville føre til en stor reduksjon i verdensbruk (FAO og WHO 2019A). Mangelen på overvåkingsprogrammer, i mange land, kombinert med mangel på søknadsposter, frustrerer imidlertid ethvert forsøk på å estimere de reelle mengdene antibiotika som blir brukt. Hvor grundige studier har blitt gjennomført, kan resultatene være overraskende. I Costa Rica har det blitt foreslått at mengdene tetracyklin og gentamicin som brukes på avlinger kan være 200-700 ganger mengdene som brukes i humanmedisin(Rodrí Sá 2008).gjennom denne studien er dataene delt inn i regionene basert PÅ WHO-klassifikasjonssystemet, og land identifiseres ikke individuelt for å beskytte nasjonal identitet, samtidig som det gir litt innsikt i bruken av antibiotika. Ikke bare er det ekstrem variasjon mellom regionene, sett fra resultatene som presenteres (Afrika uten bruk i det hele tatt og SJØ med nesten 2,5% av alle anbefalinger som inneholder antibiotika), men det er enorm variasjon i mengden antibiotika som brukes av ulike land i regionene; data ikke avslørt. De regionale og nasjonale forskjellene i antibiotika anbefalinger kan skyldes pris, lovgivning, produkttilgjengelighet, beskjæringsregimer, agronomiske rådgiveres kunnskap eller arten av patogener som er problemer. Det kan bare spekuleres i hvilken kombinasjon av disse faktorene som forårsaker forskjellen i antibiotikabruk.Sundin Og Wang (2018) foreslår at antibiotika ikke blir mer brukt på grunn av utgiftene som er involvert, men det ser ikke ut til å være tilfelle da bulkkostnadene for tetracyklin og streptomycin er tilgjengelige på henholdsvis $10 og $1 per kilo, en tilsvarende pris som kobberoksyklorid .Alibaba.com pris korrekt fra og med 2019). Det er imidlertid interessant å merke seg at i datasettet er det ingen antibiotika anbefalt i De Afrikanske landene.

Bakterielle patogener er tilstede over hele verden og på alle avlinger. Gitt mangfoldet av avlinger og beskjæringssystemer som brukes over Det Afrikanske kontinentet, anses det usannsynlig at de typer patogener som oppstår I Afrika, er tilstrekkelig forskjellige fra resten av verden. I Mange LMICs, inkludert De I Afrika, er antibiotika fritt tilgjengelig gjennom uregulerte forsyningskjeder og over-the-counter salg. Det er derfor usannsynlig at avviket i antibiotikabruk I Afrika sammenlignet med andre regioner i verden skyldes deres utilgjengelighet. Dette vil indikere at noen andre faktorer hindrer (eller begrenser) antibiotikabruk i denne regionen. I Kina er bruken av antibiotika i planteproduksjon høyere enn det som er registrert i våre data (Zhang et al. 2017). Av anbefalingene fra samarbeidsbaserte utvidelsesarbeidere inneholdt 4,5% av dem et antibiotika (Zhang et al. 2017). Bruken av antibiotika på avlinger I Kina er i det minste delvis drevet av statlige subsidier for å fremme bruken av dem (Zhang et al. 2017).

hvilke avlinger brukes antibiotika på ?

innenfor dataene dominerer ris avlingene som antibiotika anbefales på, og det er ikke mulig å avgjøre om det skyldes avlingenes natur eller landene der den dyrkes. Overvekt av antibiotikaholdige anbefalinger om ris i SJØ dominerer de regionale forskjellene i dataene. I HAVET syntes 7,4% av anbefalingene for ris å inneholde et antibiotika, og i noen år var dette nesten 10%. Når ris er fjernet fra beregningene, ble andelen anbefalinger som inneholder et antibiotika i HAVET redusert til en mye beskjeden 0.6%. Den neste største forbrukeren av antibiotika er Amerika med 1.62% av alle anbefalinger som inneholder et antibiotika, til tross for at ingen ris vises i POMS-dataene. Det ser ut til at antibiotikapåføring på ris I SJØ av en eller annen grunn er produktiv i forhold til andre ris voksende områder og andre avlinger. Men forskere i ETT SJØLAND hevder at bruken av antibiotika på ris er relativt liten og dverges av det som brukes på prydplanter til religiøse formål. Resten av tetracyklin var klart å se på en rose på et nylig besøk i regionen av hovedforfatteren (Fig. 2).

hvilke antibiotika brukes?

de 18 handelsnavnene til antibiotikaprodukter i POMS-datasettet er bare en brøkdel av det som er tilgjengelig for å behandle avlingssykdommer i mange områder av verden (spesielt I WP-Regionen). Av de elleve antibiotika som finnes i dataene, anses 6 av dem (streptomycin, tetracyklin, oksytetracyklin, gentamicin, cefadroxil, amoxicillin) å være kritisk viktige antimikrobielle midler for humanmedisin som definert AV WHO (Verdens Helseorganisasjon 2019). De andre antibiotika (oksolinsyre, kasugamycin, ningnanmycin, validamycin og aureofungin) er begrenset til bruk i landbruket mot bakterielle og i noen tilfeller soppsykdommer.

Regionale forskjeller

våre resultater bekrefter det fra andre, noe som indikerer at streptomycin er det mest brukte antibiotikumet på planteplanter (McManus 2014; Zhang et al. 2017) med tetracyklin og kasugamycin i andre og tredje posisjon. Interessant, antibiotika zhongshengmycin, vises ikke i våre data, til tross for at det er det nest mest anbefalte antibiotikumet I Kinesiske planteklinikker (over en fjerdedel av antibiotika anbefalinger) (Zhang et al. 2017).Kasugamycin ble mye brukt i alle regioner, men bruken av andre antibiotika viser betydelig regional variasjon med seks av de 11 antibiotika som bare vises i en region. Til tross for det store antallet poster FRA HAVET, utgjør bare 3 antibiotika hovedparten av dataene (99%), nemlig kasugamycin, streptomycin og tetracyklin. Nesten alle kasugamycin som ble brukt I HAVET var på ris (bare 14% på ikke-risavlinger), og likevel var kasugamycin antibiotika av valg I Amerika (72% av alle poster som inneholdt et antibiotika), men det er ingen registreringer av ris som ble brakt til klinikker i dataene Fra Amerika.Andre antibiotika viser lignende regionale restriksjoner, for eksempel oksolinsyre ble brukt i WP (35% av alle antibiotika anbefalinger), men ingen andre steder, på SAMME måte I HAVET 38% av anbefalingene inneholder tetracyklin, men dette antibiotika vises bare ved tre anledninger utenfor denne regionen. Faktisk spekulerer vi på at registreringer av «tetracyklin» i områder utenfor HAVET faktisk er en forkortelse av «oksytetracyklin».

det anses usannsynlig at den regionale variasjonen i antibiotika skyldes deres spesifisitet mot bakteriesykdommene i regionen. Imidlertid kan resistens mot et antibiotika kjøre noen av forskjellene, da bønder vender seg til alternativer når produktene blir ineffektive (Manulis et al. 1999; Goodman 1980). Alternativt kan regionale forskjeller skyldes produsentens innledende utvalg, produksjonsanlegg og markedsføring. Den store variasjonen (størrelsesordener) i bruken av antibiotika mellom lignende land som grenser til hverandre (data ikke vist) er interessant i seg selv, men det kaster også tvil om legitimiteten til å ekstrapolere antibiotikabruk fra ett land til et annet (Van Boeckel et al. 2015).

Hvilke problemer anbefales antibiotika mot?

Antibiotika brukes vanligvis mot bakterielle patogener i både medisinske og veterinære innstillinger. Basert på den skriftlige diagnosen var omtrent 60% av diagnosene mot en navngitt bakterie eller en bakteriesykdom(64% når de var basert på boksene). Det er rimelig å anta at i de fleste tilfeller ville bruken av antibiotika ha vært gunstig for avlingenes helse, men i 6% av tilfellene, hvor diagnosen var «bakteriell vilje», ville en spray antibiotikabehandling ikke ha hatt noen effekt.

den nest største kategorien av organismer der antibiotika ble anbefalt var mot insekter og / eller midd 12% (18% når basert på boksene). Dette er overraskende da antibiotika ikke har noen aktivitet mot leddyr. Bruk av antibiotika mot insekter og midd er spesielt utbredt I SJØ, som sto for over 90% av antibiotika anbefalinger mot denne gruppen. I tillegg til antibakterielle effekter har noen antibiotika inkludert streptomycin, kasugamycin, aureofungin, ningnanmycin, oksolinsyre og validamycin aktivitet mot andre patogengrupper, inkludert sopp (Vallad et al . 2010; Lee et al. 2005), vannformer (Tso og Jeffrey 1956) og virus (Han et al. 2014).Antibiotika ble anbefalt for å håndtere soppproblemer i alle fire regioner, men praksisen var mest utbredt I EM og SEA regioner hvor 33% og 17% av poster som inneholder et antibiotika var mot sopp mål henholdsvis. Det er ikke mulig å fastslå i hvilken grad landbruksrådgivere er klar over antifungal aktivitet av noen av antibiotika, men det er bevis fra dataene som tyder på bevissthet for minst noen patogen/avlinger kombinasjoner. Et eksempel på dette var bruken av aureofungin For Ganoderma (sopppatogen) kontroll i kokosnøtt. Dette antibiotika har antifungal aktivitet og er en etablert ledelsespraksis for denne sykdommen (Kandan et al. 2010). I HAVET alle, men to av postene med aureofungin var For Ganoderma ledelse.Kasugamycin Er et landbruksantibiotikum opprinnelig utviklet for bruk i ris med virkning mot soppsykdommen, risblast (Mangnaporthe oryzae). I HAVET, da kasugamycin ble anbefalt mot et soppproblem, var det nesten utelukkende mot risblast, mens dette antibiotika ikke ble anbefalt mot soppsykdommer av ris i noen annen region. Streptomycin og tetracyklin ble også anbefalt mot risblast i SJØ til tross for at de ikke har noen effekt på denne sykdommen, og kanskje peker på en misforståelse av egenskapene til disse to antibiotika.Det er en vanlig misforståelse i humanmedisin at antibiotika kan drepe virus (Jordan 2014), men det ser ikke ut til å oversette til anbefalinger som relaterer seg til planteproduksjon. Basert på boksene, 4.4% av alle poster i hele datasettet (ikke bare de som et antibiotika har blitt anbefalt for) er utelukkende for en virussykdom, mens av postene som har et antibiotika i anbefalingen bare 0,54% anses å være forårsaket av et virus. Interessant antibiotika ningnanmycin har i eksperimentelle studier vist noen antiviral aktivitet(Han et al. 2014). Men i våre data var ningnanmycin begrenset til relativt få poster I SJØREGIONEN, og ingen av disse var mot virusproblemer. Det er klart at i noen tilfeller antibiotika blir brukt effektivt mot ikke-bakterielle mål, men deres profligate bruk kan føre til konklusjonen at landbruksrådgivere ikke er klar over deres begrensede aktivitetsspekter. Det ble imidlertid observert at anbefalingene i mange tilfeller, spesielt I SJØEN, var identiske uavhengig av diagnosen. Vi spekulerer i at landbruksrådgiverne i SEA rutinemessig kombinerer et insektmiddel med et soppdrepende middel og et antibiotikum i en enkelt applikasjon for å håndtere dagens problem og for å forhindre/kontrollere andre problemer som ennå ikke er tilstede eller bosatt på et lavt nivå.

stadium av utvikling alvorlighetsgrad og område behandlet med antibiotika

Fokuset På Plantwise-programmet er å bistå rådgivere for småbønder, og dette var faktisk tilfelle da plottstørrelsen som anbefalingene refererer til, hadde en median størrelse på 0,6 Ha. Middelområdet er ikke sitert, da det er potensielt misvisende på grunn av det som synes å være feilplasserte desimaler på plantwise-skjemaene. Antibiotika brukes på avlinger midtveis i produksjonen, da de aller fleste antibiotika-applikasjoner var på avlinger som var i «mellomstadiet» av vekst og ble brukt på plantens «blader». Mindre enn 5% av postene knyttet til behandling av frøplanter. Interessant var det fem poster anbefale post-harvest anvendelse av antibiotika som åpenbart reiser bekymringer over rester nivåer for forbrukerne. Når man vurderer alvorlighetsgraden av angrep, indikerte 96% av postene at det diagnostiserte problemet påvirket en fjerdedel eller mindre av avlingen, noe som indikerer at antibiotika brukes før problemet har blitt allment etablert.

Doser av antibiotika

konsentrasjonen av antibiotika som påføres og den faktiske dosen som mottas av bladene, avhenger av mengden vann som brukes til å fortynne konsentratet, da avrenning snart vil nås hvis avlingen var ung, eller hvis sprøytevolumet var for høyt. Dette vil imidlertid ikke påvirke den totale mengden antibiotika som sprøytes inn i miljøet. For å estimere mengden antibiotika som brukes, er det nyttig å velge en avling og region og undersøke nærmere hvor mye produkt som brukes. I SJØREGIONEN inneholdt 7,4% av alle anbefalinger om ris et antibiotika. Plantomycin (det mest anbefalte antibiotika i regionen) er en blanding av streptomycin og tetracyklin. På grunnlag av denne beregningen ble det antatt at den anbefalte frekvensen ble brukt til 7.4% av hele ris voksende område av regionen (anslått til å være i overkant av 75 millioner Ha (http://ricestat.irri.org:8080/wrsv3/entrypoint.htm). Hvis dette var tilfelle, ville en enkelt applikasjon representere over 63 tonn streptomycin og 7 tonn tetracyklin. Dette kan vel være en undervurdering da produsentens anbefalte dose ofte dobles av landbruksrådgiverne.Disse dataene er bare et lite øyeblikksbilde av kjemiske applikasjoner, og disse beløpene er relativt små sammenlignet med husdyrsektoren, men likevel signifikante, spesielt når deres miljøskjebne vurderes.

Hvilke andre kontrollmetoder brukes mot bakterielle plantepatogener?

I Motsetning til det store arsenalet av kjemikalier som er aktive mot sopp og vannformer (85 i hele datasettet) er det relativt få kjemikalier representert som er effektive for å redusere bakteriesykdommer. Noen fungicider som Mancozeb har begrenset virkning mot bakterielle sykdommer, og det er spesialiserte bakteriedrepende forbindelser som Bronopol og Bismerthiazol, men basert på våre data er disse ikke mye brukt. Bismerthiazol er ofte blandet med antibiotika, faktisk det er 6 produkter kommersielt tilgjengelig i Vietnam som består av Bismerthiazol blandet med antibiotika (Noghiệp bộ nông và phát triển nông thôn 2016).Våre data tyder på at langt den mest brukte kjemiske mot bakterielle sykdommer er kobbersalter. I hele datasettet har over 13% av poster som har «Bakteriell» avkrysningsruten krysset ordet «kobber» i anbefalingen. Dette er imidlertid en betydelig undervurdering av kobberbaserte produkter som mange er anbefalt av varenavn bare, eller som «Bordeaux blanding». Andelen poster som inneholder et antibiotika og ordet «kobber» er 21% (igjen en undervurdering). Det er vanlig for kobber salter å være preblended med antibiotika og i Vietnam alene er det over 9 produkter (som ikke er representert i POMS datasett) som er bakteriedrepende kjemikalier som består av en blanding av antibiotika og kobber salter (Noghiệp bộ nông và phát triển nông thôn 2016).Kobbersalter Er en svært mye brukt aktiv ingrediens, populær blant landbruksrådgivere, da de er allment tilgjengelige og aktive mot sopp -, vannform-og bakteriesykdommer. Disse antimikrobielle egenskapene gjør det til et populært valg blant landbruksrådgivere, spesielt hvis de ikke klarer å gjøre en endelig diagnose, da et kobberholdig produkt vil ha en gunstig effekt mot alle disse klassene av patogen.

Spredning av antibiotikaresistens mot animalske og humane patogener

det er stor bekymring over bruken av antibiotika i landbruket på grunn av potensialet for resistens mot spredning til medisinsk viktige bakterier. Det meste av bekymringen har vært basert på bruk av antibiotika i husdyrhold, og bruken innen planteproduksjon har i stor grad ikke blitt kommentert, muligens fordi bruken antas å være svært lav i forhold til mengdene som brukes i husdyr, eller fordi det medisinske samfunnet var uvitende om deres bruk i denne forbindelse. Forskriftene om antibiotikabruk på planter varierer mye mellom land og regioner. Eu og Brasil godkjenner ikke antibiotika som aktive ingredienser i plantevernmidler (Donley 2019), mens noen land tillater bruk for visse avlinger eller i nødssituasjoner, andre har ingen lovgivning om dette emnet i det hele tatt. Videre vurderer MANGE LAND I SJØ og WP bruken av antibiotika i planteproduksjon som et viktig middel for å kontrollere patogener samtidig som miljøet beskyttes.det er først nylig at internasjonale organer SOM FAO OG WHO har begynt å reise bekymringer over bruken av antibiotika i håndteringen av avlingssykdommer. I et nylig felles møte om plantevernmidler ble det anbefalt at antibiotika som brukes til menneskers og dyrs helse ikke skal registreres som plantevernmidler(FAO and WHO 2019B). Disse bekymringene relaterer seg til antibiotikabruk som skaper utvalgstrykk i et beskjæringsmiljø som akselererer spredningen av antibiotikaresistens fra jordbakterier til humane patogener. Men i hvilken grad antibiotikabruk i disse systemene akselererer fremveksten av antibiotikaresistens hos zoonotiske patogener som er tilstede på avlinger, er det ennå ikke bestemt (FAO and WHO 2019C).Det er imidlertid gode bevis for at avlinger (spesielt de som spises rå) er et potensielt kjøretøy for resistente bakterier å komme inn i menneskets tarm (Boehme et al. 2004; Hassan et al. 2011; Raphael et al. 2011; Rodrí et al. 2006; Ruimy et al. 2010; Schwaiger et al. 2011; Walia et al. 2013). Noen forfattere foreslår selv at disse resistente bakteriene kan være en kilde til genetisk materiale for lateral genoverføring etter inntak, noe som gir opphav til antibiotikaresistente patogener i tarmen (Bezanson et al. 2008).et unikt aspekt ved antibiotikabruk på avlinger er at de rutinemessig blandes med andre agrokjemikalier. Denne bruken har ført til bekymringer over interaksjoner som kan fremme kryssresistens eller samvalg for antibiotikaresistens. En studie viste at bakterier utvikler antibiotikaresistens opptil 100 000 ganger raskere når de blir utsatt for visse herbicider / antibiotiske blandinger i forhold til eksponering for antibiotika alene (Kurenbach et al. 2018). Preblended, eller på gården blandinger av antibiotika og kobber salter tilsvarende gi grunn til bekymring som jord bakterielle samfunn fra jord forurenset med kobber har blitt rapportert å være betydelig mer tolerant for vancomycin og tetracyklin enn kontroll jord bakterielle samfunn (Pal et al. 2015). I tillegg er bakterier som har gener som gir motstand mot visse metallioner, inkludert kobber, betydelig mer sannsynlig å også ha gener for antibiotikaresistens sammenlignet med bakterier uten metallresistensgener (Pal et al. 2015). Til tross for de relativt lave mengdene antibiotika som brukes i planteproduksjon, representerer deres bruk i kombinasjon med andre planteproduksjonsprodukter en potensielt viktig risikofaktor for utvelgelse og spredning av resistente mikroorganismer og gener fra planter til mennesker og dyr.Dette sa at de som taler for bruk av antibiotika for å kontrollere plantesykdommer, påpeker at det ikke er påvist bevis på at resistens har spredt seg fra plantepatogener til mennesker eller dyrepatogener til tross for over 50 års kontinuerlig bruk. Faktisk rapporterer en studie at andelen antibiotikaresistente bakterier var større i en frukthage som ikke hadde blitt sprayet med antibiotika sammenlignet med en som hadde fått vanlige antibiotikasprayer(Yashiro and McManus 2012).