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杀菌剂耐药性:对人类、动物和植物健康的全球性威胁

  

  

  真菌可以引起人类、动物和植物的疾病。每年有150万人死于真菌感染,真菌对粮食作物的侵袭威胁着粮食生产。为了保护我们自己,我们开发了化学制剂——以药物或杀虫剂的形式——来杀死有害的真菌。抗真菌感染最有效的药物是一组统称为唑类的物质。

  偶氮确实经常被用作人类和动物的药物,防止粮食作物和高尔夫球场的真菌疾病,保存木材,防止球茎和青贮物发霉,以及保存观赏植物。这个清单很长。这种频繁的使用引起了研究人员的担忧,因为有害的真菌会产生抗药性。

  抗生素耐药性是一个众所周知的问题,引起了许多人的关注。相比之下,杀菌剂耐药性是一个很少探索,但非常相关的话题。世界卫生组织(WHO)在其他生物中,将烟曲霉(Aspergillus fumigatus)真菌列为未来可能对健康构成威胁的真菌。烟曲霉是一种随处可见的常见真菌,它对健康人的威胁很小。对于免疫系统受损的人来说,它可能导致需要治疗的感染。在这种情况下,通常以唑类药物为基础的药物是否有效至关重要。

  Skaar说:“对唑类药物具有抗药性的烟曲霉是一个日益严重的全球性问题。”

  “我们不知道挪威的情况如何,但随着未来气候越来越湿润和温暖,这个问题将变得更加严重。

  “了解挪威的情况是绝对必要的。我们必须积极主动,在问题变得过于严重之前掌握必要的知识。除其他事项外,我们必须知道我们有多少耐药性,真菌以何种方式产生耐药性,以及在哪些环境中可能产生耐药性(所谓的热点)。

  Skaar领导了NavAzole项目,该项目旨在绘制和了解挪威唑类药物耐药性的发展。这些知识对于做出明智的决定以保持阻力水平尽可能低是必要的。这需要不同部门之间的合作。

  “唑类药物耐药性涉及多个行业。因此,我们在开展工作时必须牢记“同一个健康”的观点。这意味着我们必须承认人类健康、动物健康和周围环境之间的重要联系。我们需要考虑唑类药物的所有应用领域,并调查耐药性发展的热点,以及耐药性如何进一步传播,”这位高级研究员阐述道。

  抗药性发展的一个潜在热点是在农业中使用含唑类农药。在项目中,NIBIO将解决这个问题。

  安德里亚·菲克(Andrea Ficke)是NIBIO的一名研究人员,研究谷物中的真菌疾病。她解释了谷物田如何成为抗性发展的热点:

  烟曲霉是一种居住在土壤中的真菌,也存在于田间。在传统农业中,作物被喷洒以预防各种真菌疾病,而许多杀菌剂是基于氮唑的。一些杀菌剂最终会进入土壤,对烟曲霉产生影响。就像大量使用抗生素会导致细菌产生耐药性一样,经常接触唑类也会导致烟曲霉产生耐药性。”

  因此,在该项目中,研究人员希望调查他们是否在喷洒了氮基杀菌剂的谷物田中发现了耐药的烟曲霉,以及植物病原真菌的抗性发展与烟曲霉的抗性发展之间是否存在相关性。

  “我们将研究两种引起叶斑病的真菌,分别是稻瘟病(Zymoseptoria tritici)和芽孢霉病(Parastagonospora nodorum)。这些疾病会导致相当大的作物损失,”菲克解释说。

  Ficke从事谷物叶斑病研究已有10-12年。在这些年里,她没有观察到对杀菌剂的耐药性有令人担忧的增加。到目前为止,Skaar的研究小组还没有在田间发现具有抗药性的烟熏假单胞菌。然而,这并不意味着我们可以安于现状,恰恰相反。

  菲克说:“在挪威,我们非常幸运地没有遇到作物抗杀菌剂的重大问题。”

  尽管Skaar在挪威的各种环境中发现了比预期更有抵抗力的烟熏伊沙螨,但她也认为,挪威的问题相对较小。她补充说:“但你只要去丹麦,情况就会变得更加严重。”

  两位研究人员都强调了在挪威关注这个问题的重要性。

  “我们采取的预防措施至关重要。我们必须了解这个问题在挪威的严重程度,我们必须采取措施减少抗药性的产生。通过减少不必要的杀菌剂使用,病虫害综合管理的使用在这方面发挥了重要作用。此外,应考虑在哪些情况下有必要使用杀菌剂。”

  “挪威擅长避免不必要地使用抗生素,我们也应该同样注重避免不必要地使用杀菌剂。一旦抗药性形成,就很难根除。因此,我们必须积极主动,”研究人员总结道。

  在所有真菌居群中,都存在一定的遗传变异。这种变异可以使一些“个体”比其他人更能耐受杀菌剂。当种群暴露于杀菌剂时,这些“个体”将存活下来,并可以繁殖。对杀菌剂的抗性是遗传的,因此是遗传的。随机突变也可能发生在真菌的DNA中,使其具有抗药性。这样,长期使用同一类型的杀菌剂,就会选择耐药性越来越强的真菌。真菌繁殖得越快,产生耐药性的速度就越快。

  不同的杀菌剂有不同的杀灭或抑制真菌的策略。对一种杀菌剂产生耐药性的“个体”不一定对以不同方式起作用的杀菌剂产生耐药性。因此,重要的是要避免片面使用杀菌剂与相同的作用方式。此外,在植物生产中,应采用综合病虫害管理(IPM)来减少对杀菌剂(和其他农药)的需求。

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