食餌性抗生物質への慢性的な曝露は腸の健康に影響を与え、抗生物質耐性遺伝子の豊富さに影響を与え、ヒトの健康リスクを誘発する

Chronic exposure to dietary antibiotics affects intestinal health and antibiotic resistance gene abundance in oriental river prawn (Macrobrachium nipponense), and provokes human health risk.

• Shengming Sun
• Dominic K A Korheina
• Hongtuo Fu
• Xianping Ge

抄録

抗生物質はヒトや他の動物の病気の治療のために世界中で使用されているが、抗生物質とその二次代謝物の多くは水生環境に排出されており、これらの汚染物質はヒトの健康に対する深刻な脅威として浮上してきている。しかし、食事性抗生物質が甲殻類の腸内健康に及ぼす系統的な影響とそれに伴うヒトの健康へのリスクについては、特に成長、免疫応答、腸内健康への影響、抗生物質残基や抗生物質耐性遺伝子（ＡＲＧ）の豊富さなどについては十分に調査されていない。本研究では、代表的な2種類の抗生物質（スルファメトキサゾールとオキシテトラサイクリン）を幼魚の東洋川エビ（Macrobrachium nipponense）に8週間経口投与し、法定の養殖用量での抗生物質の長期使用を模擬した実験を行った。その結果、Aeromonas hydrophilaを餌として与えたエビでは、抗生物質への曝露がエビの成長性能を有意に阻害し、免疫学的パラメータを抑制し、高い死亡率を引き起こしたことが示された。さらに、抗生物質を含む飼料を給与したエビは、腸球数の減少、消化酵素活性の低下、腸内抗酸化能力の低下、免疫反応の低下を示した。さらに、冗長性分析の結果、対照群と抗生物質を含む食事群の間で、異なる優性細菌叢がエビ腸管内のARGの増加に関与していることが明らかになりました。また、エビの筋肉に残留する抗生物質がもたらす健康リスクも評価した。我々の知見は、エビにおける食事性抗生物質の長期使用がもたらすリスクを実証し、養殖中に抗生物質をより慎重に投与すべきであることを示唆している。

Antibiotics are employed worldwide to treat diseases of humans and other animals, but most antibiotics and their secondary metabolites are discharged into the aquatic environment, and these pollutants are emerging as a severe threat to human health. However, the systematic effects of dietary antibiotics on intestinal health in crustaceans and the associated risk to human health have not been thoroughly investigated, especially the effects on growth, immune responses, intestinal health, and the abundance of antibiotic residues and antibiotic resistance genes (ARGs). In the present work, two typical antibiotics (sulfamethoxazole and oxytetracycline) were administered orally to juvenile oriental river prawn (Macrobrachium nipponense) for eight weeks to mimic long-term use of antibiotics at legal aquaculture doses. The results indicate that dietary exposure to antibiotics significantly inhibited the growth performance of prawns, suppressed immunological parameters, and caused higher mortality in prawns challenged with Aeromonas hydrophila. Furthermore, prawns fed a diet containing antibiotics displayed a decrease in the number of intestinal goblet cells and lower digestive enzyme activity, as well as impaired intestine antioxidant ability and immune responses. Additionally, redundancy analysis revealed that different dominant bacterial phyla were responsible for increased ARG abundance in the prawn intestinal tract between control and antibiotic diet groups. The health risks posed by antibiotic residues in prawn muscle were also evaluated. Our findings demonstrate the risk posed by long-term use of dietary antibiotics in prawns, and suggest that antibiotics should be administered more carefully during aquaculture.

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