Question 1 : D’abord, pourquoi des antibiotiques dans l’alimentation animale ?
Les antibiotiques ont été une bonne chose pour le monde. Ils ont joué un rôle déterminant en permettant à l’humanité de jouir d’un niveau et d’une qualité de vie que l’on ne pouvait imaginer avant leur découverte. Dans un premier temps, les antibiotiques nous ont permis de contrôler la vie et les maladies mortelles chez les humains.
Deuxièmement, ils ont facilité le développement d’un système agricole moderne, sûr et efficace qui produit de la nourriture économique, à moindre coût et abondamment pour la plupart des 7 milliards de personnes sur la planète.
(Traduction libre de Mylène Noël)
Lorsque les agriculteurs ont commencé à intégrer des antibiotiques dans l’alimentation des animaux dans les années 1950, ils l’ont fait d’abord parce qu’ils diminuaient le taux de mortalité, mais rapidement ils ont également noté que leurs animaux croissaient plus rapidement, ce qui nécessite moins d’aliments. Les vétérinaires ont observé plus tard une meilleure santé intestinale et moins d’inflammation lors de l’autopsie et ont supposé que la performance de l’animal améliorée était très probablement due à l’absorption plus efficace des nutriments dans l’intestin de ces animaux.
Question 2 : D’où vient la résistance ?
La définition simple de la résistance est « la capacité des microbes à résister à l’effet des médicaments antibiotiques » et les mécanismes par lesquels les bactéries deviennent résistantes et transmettent cette résistance à d’autres bactéries sont relativement bien connus. Les bactéries s’adaptent très rapidement à l’environnement, de sorte que lorsque les antibiotiques sont utilisés en continu, les bactéries qu’ils sont destinés à tuer peuvent s’adapter, survivre et se reproduire, ce qui rend extrêmement difficile de tuer les bactéries restantes. La résistance peut se développer par une pression sélective (lorsque les antibiotiques tuent certaines bactéries d’un groupe, mais pas toutes), par la mutation et par le transfert de gènes. Ces trois mécanismes peuvent également se combiner, par exemple lorsque les bactéries deviennent non seulement résistantes aux antibiotiques, mais aussi, quand elles commencent à transmettre cette caractéristique à d’autres bactéries présentes dans l’intestin.
Il existe de nombreuses sources de résistance chez les humains et les animaux, dont l’utilisation inappropriée des médicaments ou des diagnostics inadéquats de cas dans les hôpitaux ou par des vétérinaires, l’utilisation de savon antimicrobien dans les salles de bains, l’utilisation de l’oxyde de zinc ou du sulfate de cuivre dans l’alimentation des animaux et l’utilisation du chlore dans l’eau des humains et des animaux. Les scientifiques ont démontré que ces substances et tout ce qui crée une pression sur une population microbienne conduisent à des modifications similaires au passage d’une résistance.
Dans l’ensemble, les humains sont la principale source de résistance, en raison de la mauvaise utilisation des antibiotiques, lorsqu’ils ne les utilisent pas pour la période recommandée par leur médecin ou lorsqu’ils n’utilisent pas la dose recommandée. Les hôpitaux et les foyers pour personnes âgées sont devenus des zones sensibles pour la résistance. Ainsi les personnes qui sont les moins capables de combattre l’infection sans antibiotiques sont les plus à risque, comme les personnes âgées ou très jeunes et les personnes immunitairement compromises.
Il est clair que l’utilisation d’antibiotiques chez les humains n’est pas uniforme. Par exemple, en regardant une carte des É.-U., l’utilisation abusive des antibiotiques pour 1000 personnes tend à se concentrer dans la partie de l’est du pays plutôt que dans l’ouest, et la région où la prescription excessive est particulièrement répandue dans le sud et le centre-ouest. Des études récentes indiquent qu’une moyenne de 506 prescriptions d’antibiotiques par 1000 visites chez le médecin sont administrées alors que les experts ont conclu que seulement un peu plus de la moitié de ces prescriptions étaient effectivement nécessaires ou appropriées.
Chez les animaux, la résistance fonctionne de la même façon, et le passage de la résistance des animaux aux humains peut se produire par contact avec des animaux vivants ou par contamination de l’environnement. (En 2005, le CDDEP a constaté que lorsque les antibiotiques sont donnés aux animaux, 90 % passent dans l’urine et 75 % se retrouvent dans les fèces. Plus récemment, des bactéries résistantes aux antibiotiques ont été trouvées dans les systèmes d’eau, le traitement des déchets et dans la poussière transportée par l’air). Il semble également possible que la résistance passe par la consommation de la viande, du lait et des œufs provenant d’animaux contaminés (par exemple, une étude américaine a révélé que 53 % des épiceries de poulet contenaient de la E.coli résistante aux antibiotiques).
Les agriculteurs sont souvent irrités par le fait que les militants se concentrent sur les antibiotiques dans les aliments pour animaux, alors que la majorité de la résistance vient du mauvais usage / surutilisation / abus chez les humains. Mais le grand public est facilement d’accord avec le prince Charles quand il a dit (à la Royal Society à Londres): « Je trouve ça difficile de comprendre pourquoi nous continuons de permettre au monde agricole d’utiliser la plupart des antibiotiques pour des animaux en bonne santé, alors que beaucoup sont également utilisés en médecine humaine ».
Question 3 : Quelle est vraiment la gravité du problème de la résistance ?
Très grave. En Thaïlande, les médecins ont mis en garde contre l’effondrement du système médical moderne en raison d’un nombre croissant d’infections résistantes aux antibiotiques. The Economist estime que les superbactéries tuent une personne toutes les trois secondes, et que les infections résistantes aux antibiotiques entraîneront 10 millions de décès supplémentaires chaque année d’ici l’an 2050. Les médecins avertissent que cela pourrait rendre les procédures de routine telles que les appendicectomies ou les césariennes potentiellement des décisions qui mettent la vie en danger. Et avant tout, l’esprit de tous est hanté par les histoires apocalyptiques d’infections nosocomiales telles que la E. coli SARM (multirésistante) résistante à la vancomycine, ainsi qu’une myriade d’autres agents pathogènes résistants que l’on trouve maintenant dans les milieux hospitaliers. La résistance aux antibiotiques est maintenant acceptée comme étant l’un des plus grands défis de la race humaine.
L’âge d’or des antibiotiques a eu lieu pendant les années 1940 et 1950 quand une nuée d’antibiotiques, apparemment sans fin, a été découverte. Depuis lors, le pipeline a considérablement été ralenti, alors que seules les céphalosporines et fluoroquinolones ont été ajoutées à ce siècle. Dans le même temps, le développement de la résistance aux antibiotiques s’est accéléré. Le médicament de dernier recours, la colistine, a été critique dans le traitement de l’homme ayant des infections résistantes, mais une étude récente à Shanghai a démontré que 15 % des bactéries présentes dans la viande de porc et de poulet étaient résistantes à la colistine. Dans un échantillon de porcs d’un abattoir, 21% ont été testés positifs. Et quand l’étude a porté sur des patients humains qui avaient consommé la même viande, 1% ont été testés positifs pour les bactéries résistantes à la Colistine.
L’ampleur du problème a incité des initiatives telles que le Partenariat mondial pour la résistance aux antibiotiques (GARP), et même le prix Horizon, un prix de 1m d’€ pour le développement d’un test rapide qui saurait dire si des antibiotiques sont nécessaires ou pas pour traiter un patient. Le président américain et le premier ministre du Royaume-Uni ont mis tous deux en place des commissions pour élaborer des plans d’action nationaux pour la lutte contre les bactéries résistantes aux antibiotiques.
Question 4 : Peut-on inverser la résistance ?
De nombreux gouvernements travaillent activement à inverser la résistance aux antibiotiques chez les animaux. Par exemple, au Danemark, on a créé le rapport DANMAP, qui mappe l’utilisation d’antibiotiques et de la résistance dans le lait, la viande et les œufs d’animaux. Les Danois ont trouvé que les niveaux de résistance ont chuté depuis que les antibiotiques ont été retirés de l’alimentation des animaux. Ce déclin est arrivé en dépit de l’utilisation de médicaments thérapeutiques antibiotiques (médicaments utilisés pour traiter des maladies spécifiques). Le gouvernement danois amène le projet au prochain niveau avec une nouvelle initiative appelée DANVET, avec l’intention de réduire le montant global des antimicrobiens à la ferme, y compris les antimicrobiens thérapeutiques. En adoptant une approche « name and shame » (nommer et blâmer), ils publient des listes annuelles des meilleures fermes et vétérinaires par le nombre d’antibiotiques utilisés et prescrits par animal.
Forts du succès danois, la Finlande, la Norvège, la Suède, les Pays-Bas, le Canada et le Royaume-Uni ont tous mis en place des programmes de surveillance semblables et mis un accent sur la façon de réduire les niveaux globaux. En janvier 2017, les États-Unis mettront en œuvre la directive vétérinaire d’alimentation. Le but de cette directive est d’arrêter l’utilisation de gros des antibiotiques dans l’alimentation et d’exiger des prescriptions vétérinaires pour l’utilisation d’antibiotiques. Notamment, le vétérinaire doit confirmer que l’animal est malade et remplir une prescription spécifique pour cet animal. Sans aucun doute cela se traduira par une diminution (mais pas l’élimination) de l’utilisation d’antibiotiques.
Cependant, il existe également une preuve que la résistance est persistante. Dans une étude réalisée à l’Université du Kentucky, des générations de porcs n’ont pas eu d’antibiotiques dans leur nourriture pendant 22 ans, mais malgré cela, la résistance aux antibiotiques chez les porcs a à peine changé, ce qui démontre que lorsque les bactéries résistantes existent, il est extrêmement difficile de les enlever. De plus, une fois que les bactéries résistantes sont dans l’environnement, elles peuvent être trouvées partout. Par exemple, des études sur des porcs sauvages sauvages au large de la côte de la Caroline du Sud ont trouvé des bactéries résistantes aux antibiotiques dans leur estomac, on aurait attribué cela aux tanins dans les noix et les fruits qu’ils consomment. La résistance aux antibiotiques a également été trouvée chez le porc biologique. Dans les deux cas, les niveaux et l’éventail des bactéries résistantes aux antibiotiques ont été nettement plus faibles que ceux retrouvés chez des porcs d’élevages conventionnels, mais leur présence démontre l’omniprésence des agents pathogènes résistants dans un environnement plus large.
Question 5 : Alors, comment pouvons-nous résoudre le problème ?
Il est probable que, d’ici 2021, il y ait une interdiction mondiale de promotion de la croissance par des antibiotiques dans l’alimentation des animaux, ainsi que des restrictions sévères et des règles spécifiques pour l’utilisation thérapeutique, et plus important encore l’application des règles varieront probablement d’un pays à l’autre. Les restrictions sur l’utilisation chez les humains seront moins rigoureuses et mises en œuvre plus lentement, en grande partie parce qu’il est si difficile d’amener les gens à changer leur comportement.
De nouvelles techniques et technologies émergent pour faire face à des bactéries pathogènes chez l’homme (il est peu probable que les fabricants veuillent payer les coûts pour obtenir une approbation pour l’alimentation des animaux). Ces technologies comprendront l’identification passive des infections, des stratégies visant à interférer avec la communication interbactérienne, des inhibiteurs de détection du quorum bactérien afin d’interférer aussi avec la diaphonie bactérienne et la création d’un environnement inhospitalier par l’utilisation de peptides. Dans l’ensemble, l’accent sera mis sur favoriser les populations sensibles aux antibiotiques, de telle sorte que lorsque les médicaments seront utilisés, ils deviendront plus efficaces.
Pour les producteurs, les agriculteurs et les opérations alimentaires intégrées, les choix sont criants. Ils peuvent :
- Ne rien faire
- Remplacer les antibiotiques avec des programmes de santé de l’intestin
- Adopter une approche globale et de réformer entièrement leurs systèmes
Les consommateurs peuvent ne pas comprendre toutes les subtilités de la situation, mais ils croient clairement que l’alimentation des antibiotiques aux animaux est l’une des raisons de l’existence de résistance aux antibiotiques, et 86 % disent qu’ils veulent de la viande sans antibiotiques (en réponse, l’ensemble du segment du poulet sans antibiotique a connu une croissance rapide et, aux États-Unis, il vaut maintenant plus de $ 1 milliard / par an). De plus, il y a un nouveau groupe de consommateurs plus actifs. Ces «pro consommateurs» adoptent non seulement une approche proactive dans la façon dont ils choisissent les produits, mais ils sont devenus des défenseurs de produits et de marques. Leurs achats démontrent leurs croyances, l’éthique, les normes et les aspirations, et ils expriment ces points de vue non seulement dans ce qu’ils achètent dans les supermarchés, mais dans ce qu’ils font en ligne, à travers les blogues et les médias sociaux.
Les gouvernements aussi s’intensifient. Une étude récente d’Alltech a constaté que 47 pays ont soit déjà mis en œuvre ou sont en train de mettre en œuvre une interdiction d’utiliser dans l’alimentation des animaux des antibiotiques pour favoriser la croissance. L’industrie du tabac illustre les dangers d’ignorer l’opinion publique et d’essayer de surmonter la crise de réglementation des gouvernementaux. Donc, ne rien faire ne semble pas un bon plan.
Prendre le chemin vers le moins de résistance, par la simple élimination des médicaments performants pour la croissance et attendre de voir ce qui arrivera, se révèle aussi être un mauvais plan. Les fermes qui ont effectué ces changements indiquent que la performance n’empire pas immédiatement, mais elle empire avec le temps. Par exemple, avec des poules, les trois premières couvées après l’élimination des antibiotiques ont bien performé, mais généralement, à partir de la quatrième couvée, les choses se détériorent progressivement. Des tendances similaires ont été signalées chez d’autres espèces. Dans de tels scénarios, l’inversion de ces tendances est extrêmement difficile. Chercher des produits de remplacement naturels (non-antibiotiques) est l’alternative logique.
Question 6 : Les programmes naturels peuvent-ils vraiment donner d’aussi bons résultats que les antibiotiques ?
En fait, les agriculteurs et les producteurs du monde entier et dans toutes les espèces ont déjà adopté l’agriculture sans antibiotiques. Les agriculteurs qui élèvent des poulets de chair, des dindes, des porcs et des bovins ont démontré qu’ils peuvent atteindre des niveaux similaires de performance sans l’utilisation d’antibiotiques favorisant la croissance. Cela a conduit au concept « Les trois jamais » : ne jamais utiliser d’antibiotiques, ne jamais utiliser des promoteurs de croissance et ne jamais utiliser les sous-produits lors de l’alimentation des animaux. Lorsque les systèmes d’étalonnage sont utilisés, ces entreprises performent au sommet de leur catégorie, même par rapport aux entreprises qui continuent d’utiliser des antibiotiques. Des exemples de grands parcs d’engraissement de bovins de boucherie du monde, de fermes qui se spécialisent dans l’élevage des veaux, de fournisseurs de porc aux entreprises comme Whole Foods, et de fermes de poulet et d’œufs qui apportent de la nourriture sur les étagères dans les magasins d’alimentation Chipotle et Panera Bread aux Chick-fil-A et McDonald, ont démontré que c’est possible.
Cependant, ce que ces agriculteurs ont démontré est que cela prend plus qu’un simple échange d’un produit pour un autre : pour réussir, il est nécessaire d’adopter entièrement, de haut en bas, une approche holistique à l’agriculture. Tous les gens impliqués dans la santé et la nutrition de l’animal (les nutritionnistes, la gestion agricole, le vétérinaire et la ferme elle-même) doivent travailler en tandem. Il est essentiel de regarder au-delà des mesures post-antibiotiques de base (efficacité alimentaire et le taux de viabilité/survie). Ce que l’agriculteur doit prendre en compte :
- Est-ce sans danger pour les animaux et pour les humains ?
- Est-ce acceptable pour le consommateur ?
- Le mode d’action est-il connu ?
- Les réponses à l’inclusion sont-elles cohérentes ?
- Est-ce que cela survivra au traitement de température tel que le granulage ?
Dr Steve Collett de l’Université de la Géorgie a élaboré un programme qu’il a appelé « Ensemencer, Nourrir & Éliminer ». C’est une approche alternative pour la santé de l’intestin, celle d’ensemencer de bonnes bactéries dans l’intestin en introduisant des micro-organismes appropriés, nourrir les bonnes bactéries pour maintenir un environnement approprié à leur survie, puis éliminer les organismes défavorables avant qu’ils colonisent le tractus intestinal.
Alltech recommande trois niveaux d’intervention. Le premier et le niveau d’entrée est l’inclusion de Actigen dans tous les régimes, une option rentable qui produit des résultats cohérents. Le deuxième niveau est un programme plus évolué de soutien à la santé de l’intestin dans lequel l’agriculteur utilise All-Lac ou lacto-Sacc, Acid-Pak, Bio-Mos et Actigen pour aider l’intestin et fournir de bonnes bactéries, maintenant ainsi la santé et la productivité de l’animal. Le troisième niveau est un plan sophistiqué holistique, de haut en bas. Un exemple serait d’alimenter les animaux d’élevage avec à l’esprit la santé de leur progéniture, parce que quand les animaux reproducteurs atteignent l’immunité et la santé optimale, il les transmettent à leurs petits à travers l’œuf ou le lait. Natustat est également un ingrédient essentiel pour le succès. Ces approches ont été bien étudiées avec 733 études publiées sur Actigen et Bio-Mos (Spring et al, 2015). Environ 6 % des poulets de chair dans le monde sont déjà sur les plans alimentaires naturels, sans antibiotique d’Alltech.
Dans le même scénario, les mycotoxines deviennent un point de contrôle critique et les agriculteurs peuvent aider leurs animaux à bien commencer par une supplémentation au nucléotide. D’autres préoccupations peuvent inclure l’optimisation de la digestibilité des nutriments (des nutriments non digérés peuvent soutenir la prolifération des agents pathogènes) et le contrôle des maladies protozoaires tels que la coccidiose grâce à l’appui des vaccins.
Question 7 : Peut-on vraiment nourrir 9 milliards de personnes sans l’utilisation d’antibiotiques dans l’alimentation animale ?
Oui, nous pouvons nourrir le monde sans antibiotiques. Du point de vue agricole, le principal défi est un changement de mentalité. Une meilleure gestion, une plus grande utilisation de la technologie, une meilleure utilisation des interventions vétérinaires à un niveau plus stratégique et l’utilisation des technologies de surveillance, de mesure et d’information, toutes ces décisions permettront aux agriculteurs d’élever des troupeaux forts et des troupeaux sans antibiotiques favorisant la croissance. À son tour, les antibiotiques peuvent être réservés pour le traitement des animaux qui souffrent de la maladie.
La nutrition animale évoluera au-delà du simple objectif de fournir les bons nutriments. Les fermes utiliseront la nutrition comme outil pour favoriser les bonnes bactéries à la ferme, pour créer un « environnement probiotique ». De cette manière, les animaux entrant dans la ferme pour la première fois rencontreront immédiatement les bonnes bactéries au bon moment et dans le bon sens, permettant une santé intestinale optimale, l’amélioration de l’absorption nutritionnelle et de minimiser la maladie. En retour, cela permettra aux agriculteurs de cultiver suffisamment de nourriture pour répondre aux besoins des 7 milliards de personnes qui sont maintenant sur la planète, et les 9 milliards qui y seront en 2050.
D’abord présenté par @ ajconnolly1 à l’ONE: La Conférence d’Alltech sur les idées à Lexington, Kentucky, en mai 2016.
Plus sur http://www.alltech.com/ http://one.alltech.com/vision
Références choisies:
The Economist: Antibiotiques, lorsque les médicaments ne fonctionnent pas, le 21 mai 2016
http://www.economist.com/news/leaders/21699116-how-combat-dangerous-rise-antibiotic-resistance-when-drugs-donu2019t -travail
Tendances en Medicine Moleculaire, Becattini et al .: « Changements antibiotiques induits dans le microbiote intestinal et la maladie »
http://www.cell.com/trends/molecular-medicine/fulltext/S1471-4914(16)30007-7
Spring, C. Wenk, A. Connolly et A. Kiers (2015). Un examen de 733 études publiées sur Bio-MOS®, un oligosaccharide mannane et Actigen®, un second mannose de génération fraction riche, sur la ferme et les animaux de compagnie.
Journal of Applied Animal Nutrition, 3, e8 doi: 10.1017 / jan.2015.6. http://dx.doi.org/10.1017/jan.2015.6
Aidan Connolly
Chef de l’innovation au Alltech
7 juin 2016
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7 questions you wanted to know about antibiotics in animal feed …but were afraid to ask!
Question 1: Why are antibiotics in animal feed in the first place?
Antibiotics have been good for the world. They have been instrumental in allowing humanity to enjoy a standard and quality of life unimagined prior to their discovery. Initially, antibiotics allowed us to control life altering and fatal diseases in humans.
Secondarily, they have facilitated the development of a modern, safe and efficient agricultural system which produces food economically, affordably and plentifully to the most of the 7 billion people on the planet.
When farmers began putting antibiotics in the feed of animals in the 1950s they did so initially because it resulted in lower mortalities but quickly they also noted their animals grew faster, requiring less feed. Veterinarians later observed better intestinal health and less inflammation during autopsies and surmised that the improved animal performance was most likely due to the more efficient absorption of nutrients in the intestine of those animals.
Question 2: Where does resistance come from?
The simple definition of resistance is “the ability of microbes to resist the effect of antibiotic drugs” and the mechanisms by which bacteria become resistant and pass on that resistance to other bacteria are relatively well known. Bacteria adapt very quickly to the environment, so when antibiotics are used continuously, the bacteria they are meant to kill can adapt, survive and replicate making it extremely difficult to kill the remaining bacteria. Resistance can develop through selective pressure (that is, when antibiotics kill some but not all of a bacterial group); mutation and gene transfer. These three mechanisms can also combine, as when bacteria not only become resistant to antibiotics, but also start to pass that characteristic on to other bacteria present in the gut.
There are many sources of resistance with examples in humans and animals, including the inappropriate use of drugs or inadequate diagnostics in hospitals or veterinarian situations, the use of antimicrobial soap in bathrooms, the use of zinc oxide or copper sulfate in the diets of animals, and the use of chlorine in water of humans and animals alike. Scientists have demonstrated that these and any substances that create pressure on a microbial population lead to changes similar to the passage of resistance.
Overall, humans are the main source of resistance, due to the misuse of antibiotics, not using them for the time period recommended by their doctors, or not using the recommended dose. Hospitals and homes for the elderly have become hot spots of resistance, which puts older people, very young people and immune comprised people who are the least capable of fighting off infection without antibiotics at the highest risk.
It is clear that antibiotic use in humans is not uniform. For example, looking at a map of the U.S., antibiotic misuse per 1000 people tends to be concentrated in the eastern part of the country rather than the west, with over-prescription particularly prevalent in the south and mid-west. Recent studies indicate that an average of 506 antibiotic prescriptions are administered per 1000 doctor visits, while experts concluded that just only slightly more than half of these prescriptions were actually necessary or appropriate.
In animals, resistance works the same way, and the passage of resistance from animals to humans can occur through contact with live animals or environmental contamination. (In 2005, the CDDEP found that when antibiotics are fed to animals 90% go through urine and 75% were found in feces; more recently antibiotic resistant bacteria have been found in water systems, waste treatment and in dust carried by air.) It also seems to be possible for resistance to be passed through the consumption of meat, milk and eggs from contaminated animals (for example, a U.S. study found that 53% of grocery chicken contained antibiotic resistant E. coli).
Farmers are often irritated that activists focus on antibiotics in animal food, when the majority of resistance come from human misuse/overuse/abuse, but the general public finds it easy to agree with Prince Charles (speaking to the Royal Society in London) when he said, “I find it difficult to understand how we can continue to allow most of the antibiotics used in farming, many of which are also used in human medicine, to be administered to healthy animals.”
Q.3 How serious a problem is resistance, really?
Very. In Thailand, doctors have warned about the collapse of the modern medical system due to an increasing number of antibiotic-resistant infections. The Economist estimates that superbugs will kill one person every three seconds, and antibiotic resistant infections will lead to 10 million additional deaths annually by the year 2050. Doctors are warning that it could make routine procedures such as appendectomies or caesarean sections potentially life-threatening decisions. And foremost in everyone’s mind are apocalyptic stories of hospital infections such as vancomycin-resistant E. coli MRSA (multi-resistant), along with a myriad of other resistant pathogens now being found in hospital environments. Antibiotic resistance is now accepted as one of the biggest challenges facing the human race.
The golden era of antibiotics occurred during the 1940s and 1950s when a seemingly endless stream of antibiotics were discovered. Since then the pipeline has slowed dramatically, with only Cephalosporins and Fluoroquinolones added this century. At the same time, antibiotic resistance development has accelerated. The drug of last resort, Colistin, has been critical for treating humans with resistant infections but a recent study in Shanghai found that 15% of bacteria found in pork and chicken were resistant to Colistin. 21% of the pigs in a sample of slaughterhouses tested positive, and when the study looked at human patients who had consumed the same meat, 1% tested positive for Colistin-resistant bacteria.
The scale of the problem has prompted initiatives such as the Global Antibiotic Resistance Partnership (GARP), and even the Horizon Prize, a €1m prize for developing a rapid test to tell whether or not antibiotics are needed to treat a patient. Both the U.S. president and the UK prime minister have set up commissions to develop national action plans for combating antibiotic resistant bacteria.
Q.4 Can we reverse resistance?
Many governments are actively working to reverse antibiotic resistance in animals. For example, Denmark, has created the DANMAP report, which maps antibiotic use and resistance in the milk, meat and eggs of animals. The Danes have found the levels of resistance dropped since antibiotics were removed from the diets of animals. This decline happened in spite of the use of therapeutic antibiotic drugs (drugs used to treat specific diseases). The Danish government is taking the project to the next level through a new initiative called DANVET, with the intent to reduce the overall amount of antimicrobials on the farm including therapeutics. Adopting a « name and shame » approach, they publish annual lists of the top farms and veterinarians by the number of antibiotics used and prescribed per animal.
Building on the Danish success, Finland, Norway, Sweden, The Netherlands, Canada and the UK have all put in place similar monitoring programs and a focus on how to reduce overall levels. In January 2017, the U.S. will implement the Veterinarian Feed Directive. The intent of this directive is to stop the wholesale use of antibiotics in feed and to require veterinarian prescriptions for antibiotic use. Notably, the veterinarian must confirm that animal is sick and fill out a specific prescription for that animal. Undoubtedly this will result in a reduction (though not elimination) in the use of antibiotics.
However, there is also evidence that resistance is persistent. In a study undertaken at the University of Kentucky, generations of pigs were not fed antibiotics for 22 years, and yet antibiotic resistance in the pigs hardly changed, demonstrating that once resistant bacteria exists, it is extremely difficult to remove. Moreover, once resistant bacteria are in the general environment they can be found anywhere. For example, studies with wild feral pigs off the coast of South Carolina found antibiotic resistant bacteria in their stomachs, which was attributed to tannins in the nuts and fruits they consumed. Antibiotic resistance has also been found in organic pigs. In both cases, the levels and range of antibiotic resistant bacteria were notably lower than those that occurred in conventionally reared or farmed pigs, but their presence demonstrates how pervasive resistant pathogens are in the larger environment.
Q.5 So how do we solve the problem?
It is probable that by 2021 there will be a global ban on growth promoting antibiotics in animal nutrition, along with severe restrictions on therapeutics, though the specific rules, and more importantly the enforcement of the rules, are likely to vary from country to country. Restrictions on use in humans will be less rigorous and implemented more slowly, largely because it is so hard to get people to change their behavior.
New techniques and technologies will emerge to deal with pathogenic bacteria in humans (it is unlikely that manufacturers will go through the costs of getting approval for animal nutrition). These technologies will include the passive identification of infections, strategies to interfere with inter-bacterial communication, quorum-sensing inhibitors to also interfere with bacterial cross-talk and the creation of an inhospitable environment through the use of peptides. Overall the focus will be on favoring antibiotic sensitive populations, such that when drugs are used, they become more effective.
For producers, farmers and integrated food operations, the choices are stark. They can:
• Do nothing
• Replace antibiotics with gut health programs
• Take a holistic approach and reform their systems root and branch
Consumers may not understand all the subtleties of the situation, but they clearly believe that feeding antibiotics to animals is one of the reasons for antibiotic resistance, and 86% say they want meat without antibiotics (in response, the overall antibiotic-free chicken segment has grown rapidly, and in the US is now worth more than $1billion/per annum). Moreover, there is a new, more active group of consumers these “prosumers” not only take a proactive approach in how they choose products, but they have become product and brand advocates. Their purchases demonstrate their beliefs, ethics, standards and aspirations, and they express those views not just in what they buy in the supermarket, but in what they do online, through blogs and social media.
Governments are also stepping in. A recent Alltech study found that 47 countries have either already implemented or are in the process of implementing a ban on the use of antibiotics to promote growth in the diets of animals. The tobacco industry illustrates the perils of ignoring public opinion and trying to tough out government regulators. So, doing nothing does not look like a good plan.
Taking the path of least resistance- simply removing growth performing drugs and waiting to see what happens- also turns out to be a bad plan. Farms who made these changes report that performance does not get worse immediately, but does over time. For example, with chickens, the first three flocks post antibiotic removal perform strongly, but typically from flock four onwards things got steadily worse. Similar trends have been reported in other species. In such scenarios reversing these trends are extremely difficult. Looking for natural replacement (non-antibiotic) products is the logical alternative.
Q.6 Can natural programs really deliver results as well as antibiotics?
Actually, farmers and producers all over the world and in all species are already embracing farming without antibiotics. Farmers raising broiler chickens, turkeys, pigs, and cattle have demonstrated that they can achieve similar levels of performance without the use of growth promoting antibiotics. This has led to the ‘Never-Ever-3’ concept: never use antibiotics, never use growth promoters and never use animal by-products when feeding animals. When benchmarking systems are used these companies perform at the top of their category even compared to companies who continue to use antibiotics. Examples from the world’s largest beef cattle feedlots, farms who specialize in raising calves, pork suppliers to companies such as Whole Foods, and chicken and egg farmers who put food on plates in food outlets from Chipotle and Panera Bread to Chick-fil-A and McDonalds have all shown that it is possible.
However, what these farmers have shown is that it takes more than just swapping out one product for another: to succeed it is necessary to truly embrace a root and branch, top to bottom holistic approach to farming. Everybody involved in the animal’s health and nutrition (nutritionists, farm management, veterinary and the farm itself) needs to work in tandem. Looking beyond the baseline post-antibiotic metrics (feed efficiency and liveability/survival rate) is essential. The farmer needs to consider:
1. Is it safe for animals and for humans?
2. Is it acceptable to the consumer?
3. Is the mode of action known?
4. Are responses to inclusion consistent?
5. Will it survive temperature treating such as pelleting?
Dr. Steve Collett from the University of Georgia developed a program he called “Seed, Feed & Weed.” It is an alternative approach to gut heath that seeds the gut with the right bacteria by introducing the proper microorganisms; feeds the good bacteria to maintain a proper environment for them to survive; and then weeds the unfavorable organisms before they colonize the intestinal tract.
Alltech recommends three levels of intervention. The first and entry level is the inclusion of Actigen in all diets, a cost effective option that produces consistent results. The second level is a more evolved gut health support program wherein the farmer uses All-Lac or Lacto-Sacc, Acid-Pak, Bio-Mos and Actigen to aid the gut and provide good bacteria, thus maintaining the animal’s health and productivity. The third level is a sophisticated holistic, top to bottom plan. An example would be feeding breeding animals with the health of their offspring in mind, because when breeding animals achieve optimal immunity and health, it is passed to their young through the egg or milk. Natustat is also a critical ingredient for success. These approaches have been well studied with 733 published research studies on just Actigen and Bio-Mos alone (Spring et al, 2015). About 6% of the world’s broilers are already on Alltech natural, antibiotic-free feeding plans.
In the same scenario mycotoxins become a critical control point and farmers can help their animals get the right start through nucleotide supplementation. Other concerns can included optimizing nutrient digestibility (undigested nutrients can support the proliferation of pathogens) and controlling protozoal diseases such as coccidiosis through the support of vaccines.
Q.7 Can we really feed 9 billion people without using antibiotics in animal feed?
Yes, we can feed the world without antibiotics. From an agricultural perspective the main challenge is a change of mind-set. Better management, more use of technology, better use of veterinarian interventions on a more strategic level, and use of technologies to monitor, measure and inform those decisions will allow farmers to grow strong flocks and herds without growth promoting antibiotics. In turn, antibiotics can be reserved for treating animals that are suffering from disease.
Animal nutrition will evolve beyond the goal of just delivering the right nutrients. Farms will use nutrition as a tool to foster the right bacteria on the farm, to create a “probiotic environment.” In this way animals entering the farm for the first time immediately encounter the right bacteria at the right time and in the right way, allowing for optimal intestinal health, improving nutritional uptake, and minimizing disease. In turn this will allow farmers to grow enough food to meeting the needs of the 7 billion people who are on the planet now- and the 9 billion who will be here by 2050.
First presented by @ajconnolly1 at the ONE: The Alltech Ideas Conference in Lexington, Kentucky, May 2016.
More at http://www.alltech.com/ http://one.alltech.com/vision
Selected References:
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Aidan Connolly
Chief Innovation Officer at Alltech
7 juin 2016