Estratègies futures en una producció sense antibiòtics

Dr. Joaquim BrufauIRTAIRTAIRTAIRTA

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs 20 febrer 2014

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

Antibiotic resistance, war not ended. AGP and antimicrobials substances must not be used if they

harbor resistance factors.

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febr er 2014

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

Antibiòtics en la Producció Animal

1. Tractament terapèutic . En cas de malaltia, no sempre es mediquen pocs animals. Per prevenir sempre es fa un tractament general (preventiu).

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

2. Tractament profilàctic . Medicació a dosis baixes, quan hi ha risc de malaltia.

3. Promoció creixement . Prohibit a la UE, però d'ús a la resta del món. Dosis molt baixes.

Àrees de risc per un sobre ús d'antibiòtics

1. Resistència a antibiòtics per part d’aliments contaminats per bacteris zoonosis: Campylobacter, Salmonel·la i E.coli.

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

2. Multi resistència per bacteris no relacionats en temes alimentaris , MRSA (Methicilin ResistantStaphylococcus Aureus).

3. Amplificació mitjançant expansió dels gens de resistència.

Bridging the gap between Animal health and Human Health

November 2013/ White paper

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

Com la resistència als antibiòtics pot ser tramès d els animals a l’home

1. Contacte directe amb els animals infectats : granges i empleats dels escorxadors.

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

2. Consum d’aliments contaminats amb bacteris resistents .

3. Resistència dels antibiòtics transferit al medi ambient .

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

Tema d’importància científica

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

Nature, Vol. 499 / July 2013

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

Science, Vol. 343 / January 2014

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

Què consumim els homes vs els animals ?

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

Food Chain Evaluation Consortium (FCEC), 2010

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

Food Chain Evaluation Consortium (FCEC), 2010

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

New European model of animal productionsince 2002

AP should be sustainable in the EU and based on:

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

based on:

• Animal Protection.• Consumer Protection.• Environment protection.Travelling to 2030; via S.E.T

Avoid antibiotic resistance.CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febr er 2014

Swedish modelSwedish model

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

Ban of Antibiotic growth promoters AGP.

Why ?Why ?Ban since EC 1831/2003 and totally out of use from 2006 in EU members states.

History of AGP ban in Europe

� Swedish treaty of EU adhesion keep the ban of AGP in animal feeding in 1995.

� Other members states of EU took clause of safeguard against.

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

safeguard against.

� SCAN provide an opinion on clause of safeguard.

� EU Commission suspended the use of 5 AGP in1998.

� SSC produced an opinion on cross antibiotic cross resistance.

Ban of AGP and cross resistance with human therapeutic antibiotics, 1999

� AGP Antibiotic� Avoparcin (van genes)

� Tylosin (erm genes)

� Cross resistance� Vancomycin� Several macrolides

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

� Tylosin� Spiramycin (erm gens)

� Bacitracin (bcr bacA genes)

� Virginiamycin( erm,sat,vat vga sbhgenes)

� Several macrolides� Not known� Pristinamycin

Avilamycin and Flavomycin were definitively ban on 2006.

Mode of action and benefits AGP

� AGP are antibacterial substances, the growth promoting effect is associated with their inhibitor y effect on intestinal microbes.

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

� AGP alter intestinal microbial flora: having physiological, nutritional and metabolic effects.

� Reduction of pathogens, reduction of toxins, reduction of feed intake, enhance of nutrients inta ke, improving vitamins absorption, improving absorption by reduction of intestinal wall and bett er epithelial intestinal mucosa.

M. Barton, 2000

Conseqüències de la prohibició d’AGP

� Advantage / benefit: Improving consumer perception / reduction in

antibiotic resistance.

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

� Disadvantage:Reduction of animal performance, specially in

young animals.Increase use of medicated feed as therapeutically

and prevention use.

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

How to overcome this problem at farm level

1.- Improve management of animals.

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

2.- Feeding programs and feedcomposition.

3.- Supplementation of diets with alternative additives to AGP.

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

Assessment of alternatives alternatives substances

Animal nutrition and Gut microflora interactions(Animal protection).

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

Andrew Chesson

Estratègies possibles

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

Alternatives feed additive products

� Organic acids.

� Enzymes preparations.

� Micro-organisms (Probiotics).

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

� Micro-organisms (Probiotics).

� Oligosaccharides (Prebiotics).

� Immunity enhancers.

� Highly available minerals.

� Herbs and essential oils.

Alternatius als antibiòtics

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

1. Lliçons de la naturalesa: probiòtics, prebiòtics, simbiòtics, enzims, herbes .

2. Immuno-modulació com a eina per a incrementar la resistència.resistència.

3. Com la flora microbiana i el desenvolupament immune millora l'estat de salut.

4. Com incrementar la capacitat mitjançant anticosso s monoclonals.

5. Dificultat en el procés regulador i obtenció de

Àcids orgànics

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

W.H. Close, 2000

209 505 358261 574 4170

100200300400500600700

0-14 14-28 0-28Intervalo (días)

g/dí

a

10

***

**

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

Effects of benzoic acid on performance and ecology of gastrointestinal microbiota in weanling piglets

D. Torrallardona1, J.I. Badiola2, J. Broz3

1 IRTA, Centre de Mas Bové, 43280 Reus2 CReSA, 08193 Bellaterra

3 DSM Nutritional Products, CH-4002 Basel

Lactobacilli Enterococci E. coli C. Perfringens

7.0

8.1

2.8

3.6

1.7

2.7

0.8

1.0

6.9

7.8

3.7

4.7

1.7

3.3

1.0

1.1

0

2

4

6

8

10

Ileon Ciego Ileon Ciego Ileon Ciego Ileon Ciego

Sección Tracto Digestivo

log

UFC/g

Control Ácido Benzoico

TratP=0.05

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

Microbiology in ileal digesta of E.coli challenged piglets fedSDAP and COLISTINE (7 and 14 d post-weaning)

SDP modes of action - Ig direct

D. Torrallardona et al. (2003). J. Anim. Sci. 81:12 20

Extractes d'herbes (Phytogenics)

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

W.H. Close, 2000

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

P<0.001

P<0.001

a

b b

a

a a

300350400450500

AD

FI,

AD

WG

, g/d

Conseqüències de l’ús d’òxid de Zinc en dietes baixes en

fòsfor suplementades amb fitases, en garrins

10.0

12.5

15.0

Ser

um [C

a, P

], m

g/dL

P<0.001

P<0.01

cb ba

a

Destete

b b

bb

437 344274 175443 346274 1980

50100150200250300

ADFI ADWG

AD

FI,

AD

WG

, g/d

Control Phy+ZnO Phy--ZnO no Premix

12.5 8.014.0 3.112.8 5.111.6 3.10.0

2.5

5.0

7.5

Calcium Phosphorus

Ser

um [C

a, P

], m

g/dL

Control Phy+ZnO Phy--ZnO no Premix

P<0.001a

b

c c

Destete

Lizardo et al., 2004

T2: Low-P+Phytase + ZnOT1: normal-P, no phytase + ZnO

T3: Low-P+Phytase, no ZnO T4: Low-P +Phytase +ZnO, --Vit Min

Expansió de gens de resistència ?

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

Exemple hipòtesis de treball

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

Direct application of manure as an organic fertiliz er/ on the Antibiotic resistance dissemination ?

High gaseous emissions

CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febre r 2014

Emissions of ARG

Moltes Gràcies CVT - IRTA Reptes en la Producció de Porcs - 20 febr er 2014