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《生物技术与人类》课程教学资源(经典阅读)现代生物技术带来的生物安全问题

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2009,43(6):9~11/郭永刚,等 中国兽药杂志 ·11· 3.2联合药敏试验结果结果如表1所示,恩诺 磺胺间甲氧嘧啶联用时可以从不同途径抑制并杀 沙星单药的MIC为32μg/mL,磺胺间甲氧嘧啶单 灭细菌,有较好的协同作用。 药的MIC为256g/mL,联用时恩诺沙星、磺胺间 本试验所用菌株为临床分离的鸡致病性大肠 甲氧嘧啶的MIC分别为8、32gmL。两药联用时 杆菌,通过大肠杆菌耐药性质粒的研究[6,其对多 明显低于单药的MIC值,将表1的MIC值代人FIC 种药物已产生了明显的耐受性,因此试验中单药的 指数公式,求得联合用药的FIC指数并进行判断: MC值较其他临床报道偏大?-],但试验同时表 IC=8/32+32/256=0.375,表明恩诺沙星和磺胺 明,两药联合应用可以达到较好的协同作用,可以 间甲氧嘧啶具有协同作用。 减少两种药物单用的剂量,在保证治疗效果的前提 表!恩诺沙星和磺胺间甲氧嘧啶的联合药敏结果 下降低治疗成本,为临床合理用药提供了有益的 帮助。 药物浓度 恩诺沙星/(g/mL)SMM单药 64321684对照 256 参考文献: 128 + [1]朱模忠.兽药手册[M].北京:化学工业出版杜,2002:103 SMM/(ug/mL) 64 [2]张秀英,从霞,邹水氟喹诺酮类药物对鸡常见病原菌的体 32 的 外抑菌活性试验[J].畜牧与兽医,2000,32(6):19-20. [3] 恩诺沙星单药对照 陈鲜花,李跃龙,张健#,等.广东鸡致病性大肠杆菌对喳诺 +++ 酮类药物的敏感性分析[J].中国兽药杂志,2004,38(11):10 注:“一”表示无细菌生长,“+”表示有细菌生长,“+”为 -12. 细菌对照。 [4]杨汉春,陈声,吴清明,等.鸡源大肠杆菌对氟喹诺酮类药物 的多重耐药性[J].备牧兽医学报,2003,34(4):398-404. 4结论与讨论 [5]中倒兽药典委员会.兽药使用指南(化学药品卷)[M].北京: 通过本试验可以得出如下结论:恩诺沙星和磺 中国农业出版社,2006:72. 胺间甲氧嘧啶对抑制和杀灭鸡致病性大肠杆菌呈 [6]王永芬,边传周.河南省鸡致病性大肠杆菌耐药性质粒的研 现协同作用。从药物的作用机理分析,恩诺沙星的 究[J].安徽农业科学,2006,34(13):3060-3061 抗菌机理是抑制细菌的DNA合成酶之一的回旋 [7]方炳虎,曾振灵,冯淇辉,等.恩诺沙星对鸡大肠杆菌病及葡 萄球菌病的药效研究[J].中国兽医学报,1997,17(2):157 酶,即Ⅱ形拓扑异构酶,从而阻碍DNA合成而导致 -160. 细菌死亡;磺胺间甲氧嘧啶的抗菌机理则是干扰细 「8]马立农,陈杖榴,曾振灵,等.恩诺沙星与磺胺类药物联用对 菌的叶酸代谢,最终使叶酸合成受阻,从而影响细 畜禽常见病原菌的药敏试验[J].湖北农学院学报,2000,20 菌的生长繁殖,产生抑菌作用,但细菌易通过改变 (1):44-46. 体内叶酸代谢途径而产生耐药性,因此恩诺沙星和 CEEEECCC-CCEECCCEECECCCEECCCCEESCCEEEECEEECECEEESCEECEE-CESEECEEEEECSEEECEEESEECSEEECEEESE-EESE 现代生物技术带来的生物安全问题 随着生物技术的不断进步与发展,生物工程产品在农业领域应用越来越多。随之带来的转基因生物安全问题也越来越引起人们的关 注。生物工程技术在普用生物制品的应用主要体现在基因工程疫苗的开发与研究。基因工程疫苗主要是指用重组DNA技术研制的疫苗, 包括将保护性抗原基因在原核或真核细胞中表达的生物合成亚单位疫苗:以某些病毒或细菌为外源基因载体的活载体疫苗和通过基因组突 变、缺失或插人的基因缺失疫苗:质粒DNA疫苗:现代细胞生物学技术的应用等。虽然目前世界上已经注册并正式投放市场的基因工程疫 苗产品并不多,但是它代表疫苗研究的新途径,为克服一些常规疫苗的缺陷带来希望,因此越来越受到重视。生物工程技术给普用生物制品 带来的生物安全问题主要有以下儿个方面: 1.实验室重组DNA试验隐含的生物危害 当开发基因工程疫苗时,首先也是最重要的就是要获得一个符合需要的优秀的基因工程菌(毒)株,因此也就必须进行实验室内的基因 切割、连接、修饰等工作。而这些基因工程菌毒株在鉴定为无害或确定安全等级之前,都存在着可预见或潜在的生物安全因素。如某些基因 工程菌毒株或基因片段带有致病基因、抗药基因等,如缺乏足够的安全意识使这些菌毒株或基因片段进入到环境中,它们一旦在外界环境中 发生突变或与环境中的物种发生基因重组等,很可能就会造成生物灾害。 2.基因工程工业化生产的潜在危害 工业化生产基因工程产品也同试验室研究一样存在着上述生物危害,但其安全控制却要更加困难。 (下转第58页)

2009,43(6):9—11/郭永 刚 ,等 中国兽药杂志 3.2 联合 药敏试验结果 结果 如表 1所示 ,恩诺 沙星单药的 MIC为 32I~g/mL,磺胺 间甲氧 嘧啶单 药的 MIC为 256I~g/mL,联用 时恩诺沙星、磺胺 问 甲氧嘧啶的 MIC分别为 8、32Ixg/mL。两药联用时 明显低于单药的 MIC值 ,将表 1的 MIC值代人 F1C 指数公式 ,求得联合用药 的 FIC指数并进行 判断 : FIC=8/32+32/256=0.375,表 明恩诺 沙星和磺胺 间甲氧嘧啶具有协同作用。 表 1 恩诺沙星和磺胺 间甲氧嘧啶的联合药敏结果 注 :“一”表 示无 细 菌生 长 ,“+”表示 有 细菌生 长 ,“+“’为 细菌对照 。 4 结论 与讨 论 通过本试验可以得出如下结论 :恩诺沙星和磺 胺问甲氧嘧啶对抑制和杀灭鸡致病性大肠杆菌呈 现协同作用。从药物的作用机理分析 ,恩诺 沙星 的 抗菌机理 是抑制 细菌 的 DNA合成 酶 之一 的 回旋 酶,即 Ⅱ形拓扑异构酶 ,从而阻碍 DNA合成而导致 细菌死亡 ;磺胺问甲氧嘧啶的抗菌机理则是干扰细 菌的叶酸代谢 ,最终使叶酸合 成受阻 ,从而影响细 菌的生长繁殖 ,产生抑菌作用 ,但细菌易通过改变 体 内叶酸代谢途径而产生耐药性 ,因此恩诺沙星和 磺胺间甲氧嘧啶联用 时可以从不 同途径抑制并杀 灭细菌 ,有较好的协同作用。 本试验所用 菌株 为临床分离 的鸡致病性 大肠 杆菌 ,通过大肠杆菌耐药性质粒 的研究 J,其对 多 种药物已产生 了明显的耐受性 ,因此试验 中单药的 MIC值较 其他 临床报 道偏 大 卜 ,但 试验 同时表 明 ,两药联合应用可 以达到较好 的协 同作用 ,可 以 减少两种药物单用的剂量 ,在保证治疗效果的前提 下降低治疗 成本 ,为临床合 理用药 提供 了有益 的 帮助 。 参 考文 献 : [1] 朱模忠.兽药手册 [M].北京 :化学工业出版社,2002:lO3. [2] 张 秀英 ,从 霞 ,邹 水.氟喹诺酮类 药物对鸡常 见病原菌 的体 外抑菌活性试验 [J].畜牧与兽 医,2000,32(6):l9—2O. 【3] 陈鲜花 ,李跃龙 ,张健 腓 ,等.广东鸡 致病性 大肠杆菌 对 喹诺 酮类药物的敏感性分析[J].中国兽药 杂志 ,2004,38(11):10 — 12. [4] 杨汉春 ,陈 声 ,吴清明 ,等.鸡 源大肠杆 菌对氟喹诺 酮类药物 的多重耐药性 [J].畜牧兽医学报 ,2003,34(4):398—4o4. [5] 中国兽药典 委员会 .兽药使用指南 (化学 药品卷)[M].北京 : 中国农业 出版社 ,2006:72. [6] 王永芬 ,边传周 .河 南省鸡致 病性 大肠杆 菌耐药 性质粒 的研 究 [J].安徽农业科学 ,2006,34(13):3060—3o61. [7] 方炳虎 ,曾振 灵 ,冯 淇辉 ,等.恩诺 沙星对鸡 大肠 杆菌病及 葡 萄球菌病的药效研究 [J].中 国兽 医学报 ,1997,17(2):157 — 16o. [8] 马立农 ,陈杖榴 ,曾振灵 ,等.恩 诺沙 星与磺胺 类药 物联用对 畜禽常见病原菌的药 敏试 验 [J].湖北农 学 院学 报 ,2000,20 (1) :44—46. 现代 生物 技 术 带来 的生 物 安全 问题 随着生物技术的不断进步与发展 ,生物工程产 品在农业 领域应 用越来越 多。随之带 来 的转 基因生 物安全 问题 也越来越 引起人们 的关 注。生物工程技术在兽用生物制品的应用主要体现在基因工程疫苗 的开发与研究 。基 因工程疫 苗主要是 指用重组 DNA技 术研制 的疫苗 , 包括将 保护性抗原基因在原核或真核细胞中表达的生物合成亚单位疫苗 ;以某些病毒或细菌为外源基因载体 的活载 体疫苗和通过基 因组突 变、缺失或插 入的基 因缺失 疫苗 ;质粒 DNA疫苗 ;现代细胞 生物学技术 的应用等 。虽 然 目前世界 上已经 注册 并正式 投放市场 的基 因工程 疫 苗产品并不 多 ,但是 它代表疫苗研 究的新途径 ,为克服一些常规疫苗的缺陷带来希望 ,因此越来越受到重视。生物工程技 术给兽用生物 制品 带来 的生 物安全 问题 主要有 以下几 个方面 : 1.实验室重组 DNA试验隐含的生物危害 当开发基 因工程疫 苗时 ,首先 也是最 重要 的就是 要获得一个符合需要的优秀的基 因工程 菌 (毒 )株 ,因此也就必须进 行实验室 内的基 因 切割 、连接 、修饰等工作 。而这些基 因工程菌毒株在 鉴定 为无 害或确定 安全等级之前 ,都存 在着 可预见或 潜在的生物安全 因素。如某些基 因 工程菌毒株或基 因片段带有致病基 因、抗药基 因等 ,如缺乏足够的安全意识使 这些菌毒株或基 因片段 进入 到环境 中,它们 一旦在外界环境 中 发生突变或与环境 中的物种发生基 因重组等 ,很 可能就会造成 生物灾 害。 2.基因工程工业化生产的潜在危害 工业化生产基因工程产品也 同试验室研究一样存在着上述生物危 害,但其安全控制却要更加 困难 。 (下转第 58页 )

·58 中国兽药杂志 2009,43(6):55~58/罗满林,等 疫苗销售网点,最好是畜牧专业部门购买,根据自 效)。尤其是疫苗贮存不当,则可能造成细菌在瓶 己的饲养数量确定所需疫苗的数量。 内大量繁殖。 在选购时应对瓶签、瓶子外观、瓶内疫苗的色 不同疫苗对环境温度的要求也不相同。对弱 泽性状等进行仔细检查,例如包装是否规范,瓶口 毒活疫苗而言,为延长疫苗的保存时间,保持疫苗 和铝盖封闭是否完好、是否松动,瓶签上的说明是 的效价,大多数弱毒活疫苗都采用冷冻真空干燥的 否清楚,疫苗是否过期、失效和变质。凡包装破损、 方式冻干保存(简称冻干苗)。冻干苗对稍高的温 瓶有裂纹、瓶口破裂、瓶盖松动、无标签或标签字迹 度非常敏感,运输和保藏过程中一定要采用“冷链” 模湖、真空度丧失、沉淀或变色变质、瓶中含有异物 系统,尽量避免温度忽高忽低,切忌反复冻融,引起 或霉团块、灭活苗破乳层分离均不得使用。特别需 失活或效价降低。弱毒冻干苗保存温度,如猪瘟兔 要注意疫苗的批准文号、生产期、有效期和使用说 化弱毒冻干苗,-15℃~-18℃可保存6个月,而 明书,防止因高温、日晒、冻结等保存方法不当,造 在10℃~25℃的环境下,不到10d就完全失效。 成疫苗失效。 没有条件的养殖户,疫苗作短暂(不超过2d)保存 5疫苗的运输、保管(存) 时,可选择15℃以下的阴凉、干燥处保存,比如水 疫苗是生物药品,有严格的贮存条件及有效 并中地窖、窑洞;数量很少时,也可保存于盛有冰块 期。如果养殖户不按规定进行运输与保存,就会直 的保温箱中。 接影响疫苗的质量和免疫效果,降低疫苗效价,从 根据加入的佐剂不同,灭活疫苗可以分为油佐 而不能产生足够的免疫保护,甚至导致免疫失败。 剂、铝胶佐剂和蜂胶佐剂等。大多数细菌性灭活疫 故疫苗在运输时须妥善包装,防止碰破流失,尽量 苗混有一定比例的铝胶,疫苗作用时间比油佐剂疫 缩短运输时间。疫苗一般怕光怕热,有些还怕冻 苗快。如猪肺疫氢氧化铝菌苗要求保存的环境温 结。当超过8℃以上时,须冷藏运输。途中要避免 度不得置于0℃以下保存,冻结将立即失效。大多 高温和日光直射。通常大量运输时,使用冷藏车; 数病毒性灭活疫苗采用油佐剂,疫苗注人后有病毒 少量时装入盛有冰块的保温箱或保温瓶内运送。 缓释作用。蜂胶具有增强免疫的效果,用提纯的蜂 切忌把疫苗放在内衣口袋内带回,避免体温过热而 胶为佐剂制成的灭活疫苗,可减轻注苗反应。蜂胶 降低疫苗效果。 疫苗作用时间比较快,但从制苗工艺要求上需要用 疫苗选购回来后应及时使用,避免长时间存 高浓缩抗原配苗。 放。如果不是立即使用,需要根据种类和剂型不 初步判断提前失效的方法是,根据长期温度较 同,选择合适的温度条件保存,最好按照产品说明 高会使冻干苗中蛋白质佐剂变性酸败的特点,可以 书推荐的方法妥善保存,并将稀释液和疫苗分开贮 用10mL稀释液(12mg无水Na2HPO,、7mg无水 存。最忌在缺少保温设备的条件下,不考虑接种动 KH2P04、80 mg NaCl、0.25mg酚红,加水至10mL) 物的数量,一次性购进大量疫苗。因为在运输途中 稀释疫苗,如颜色呈粉红色为正常,将其倒人饮水 疫苗的保存温度很难达到要求,如果疫苗取回去后 中即可:如果颜色呈黄色,则疫苗失效,不能应用。 又不及时使用,疫苗的效力会大打折扣(或完全失 CC-EEEECESEECEESEEEECESSE-EEEGSSECCESSECCCSSEECE EECCCCEC-CCEECCEEEEEECEEEECEE-ECCEEECCCE (上接第11页) 3.重组基因活疫苗的安全性问题 对于重组活疫苗不但存在着实验室和生产过程中的安全问题,与普通活疫苗一样发生基因突变、重组的几率也相对较高。因此对于重 组活疫苗从研究设计到田间释放,都要进行严格的安全评估和控制。 4.质粒DNA疫苗的安全性问题 质粒DNA疫苗就是将经过人工改造的质粒DNA直接免疫动物,以此获得免疫保护的疫苗。同样存在在野外与动物体基因组或其他生 物发生整和重组的可能。 5.人类细胞、组织与细胞、组织来源产品的安全性问题 兽用生物制品生产的许多时候应用一些组织和细胞,这些组织,细胞都是来自动物或人,特别是某些传代细胞本身就是肿瘤细胞,因此 其安全性问题也是我们不得不面对和关注的方面。 摘自2009年5月24日《中国畜牧兽医报》第11版

· 58- 中国兽药杂志 2009,43(6):55—58/罗满林 ,等 疫苗销售网点 ,最好是畜牧 专业部 门购买 ,根据 自 己的饲养数量确定所需疫苗的数量。 在选购时应对瓶签 、瓶子外观、瓶 内疫苗的色 泽性状 等进行仔细检查,例如包装是否规范 ,瓶 口 和铝盖封闭是否完好、是否松动 ,瓶签上 的说明是 否清楚 ,疫苗是否过期 、失效和变质。凡包装破损 、 瓶有 裂纹 、瓶 口破 裂 、瓶 盖松 动 、无 标签 或标 签 字迹 模湖、真空度丧失 、沉淀或变色变质、瓶 中含有异物 或霉团块 、灭活苗破乳层分离均不得使用。特别需 要注意疫苗的批准文号 、生产期 、有效期和使用说 明书 ,防止因高温 、日晒、冻结等保存方法不当,造 成疫苗失效 5 疫苗的运输、保管 (存) 疫苗是生物药 品,有严格 的贮存 条件及有 效 期。如果养殖户不按规定进行运输与保存 ,就会直 接影响疫苗的质量和免疫效果,降低疫苗效价 ,从 而不能产生足够 的免疫保护 ,甚至导致免疫失败。 故疫苗在运输时须妥善包装 ,防止碰破流失 ,尽量 缩短运 输时问。疫苗一般怕光 怕热,有些还 怕冻 结。当超过 8c【=以上时,须冷藏运输。途 中要避免 高温和 Ft光直射。通常大量运输时,使用冷藏车; 少量时装入盛有冰块 的保 温箱 或保温瓶 内运送 。 切忌把疫苗放在 内衣 口袋内带回,避免体温过热而 降低疫苗效果。 疫苗选购 回来 后应及 时使 用 ,避 免长时 间存 放。如果不是立 即使用 ,需 要根据种类 和剂 型不 同,选择合适 的温度条件保存 ,最好按照产品说 明 书推荐的方法妥善保存,并将稀释液和疫苗分开贮 存 。最忌在缺少保温设备的条件下 ,不考虑接种动 物的数量 ,一次性购进大量疫苗。因为在运输途中 疫苗的保存温度很难达到要求 ,如果疫苗取回去后 又不及时使用 ,疫苗的效力会大打折扣 (或完 全失 效)。尤其是疫苗贮存不 当,则 可能造成细菌在瓶 内大量繁殖 。 不同疫苗对环境 温度 的要求也不相 同。对弱 毒活疫苗而言,为延长疫苗的保存时间,保持疫苗 的效价,大多数弱毒活疫苗都采用冷冻真空干燥 的 方式冻干保存 (简称冻干苗 )。冻干苗对稍高的温 度非常敏感 ,运输和保藏过程中一定要采用“冷链” 系统 ,尽量避免温度忽高忽低 ,切忌反复冻融 ,引起 失活或效价降低 。弱毒冻干苗保存温度,如猪瘟兔 化弱毒冻干苗 ,一15~C~一18~C可保存 6个月 ,而 在 10℃ ~25℃的环境 下,不 到 10d就完全失效。 没有条件的养殖户 ,疫苗作短暂(不超过 2d)保存 时,可选择 15~C以下的阴凉 、干燥处保存 ,比如水 井中地窖、窑洞 ;数量很少时,也可保存于盛有冰块 的保温箱中。 根据加入的佐剂不同,灭活疫苗可以分为油佐 剂 、铝胶佐剂和蜂胶佐剂等。大多数细菌性灭活疫 苗混有一定比例的铝胶 ,疫苗作用时间比油佐剂疫 苗快。如猪肺疫氢氧化铝菌苗要求保存的环境温 度不得置于 OcC以下保存 ,冻结将立 即失效。大多 数病毒性灭活疫苗采用油佐剂 ,疫苗注入后有病毒 缓释作用。蜂胶具有增强免疫的效果 ,用提纯的蜂 胶为佐剂制成的灭活疫苗 ,可减轻注苗反应。蜂胶 疫苗作用时间比较快 ,但从制苗工艺要求上需要用 高浓缩抗原配苗。 初步判断提前失效的方法是 ,根据长期温度较 高会使冻干苗中蛋 白质佐剂变性酸败的特点 ,可以 用 10mL稀释液 (12mg无水 Na2HPO4、7mg无水 KH2PO4、80mgNaC1、0.25mg酚红 ,加水至 10mL) 稀释疫苗,如颜色呈粉红色为正常 ,将其倒入饮水 中即可;如果颜色呈黄色,则疫苗失效 ,不能应用。 f上接第 11页 ) 3.重组基因活疫苗的安全性问题 对于重组活疫 苗不但存在着实验室和生产过程 中的安全问题 ,与普 通活疫苗一样发生基 因突变、重组 的几率也相对 较高。因此对 于重 组活疫苗从研究设计到 田问释放 ,都要进行严格 的安全评估和控制。 4.质粒 DNA疫苗的安全性问题 质粒 DNA疫苗就是将经过人工改造 的质粒 DNA直接免疫动物,以此获得免疫保护的疫 苗。同样存 在在野外与动物 体基 因组或 其他生 物发生整和重组的可能。 5.人类细胞、组织与细胞 、组织来源产 品的安全性问题 兽用生物制品生产 的许多时候应用一些组织和细胞 ,这些组织 、细胞都是来 自动物或 人,特别 是某些传代 细胞本身 就是肿瘤细胞 ,因此 其安全性 问题也是我们不得不面对和关注 的方面。 摘 自2009年 5月 24日《中国畜牧兽医报》第 ll版

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