LIETUVOS VETERINARIJOS AKADEMIJA
GYVULININKYSTĖS TECHNOLOGIJOS FAKULTETAS
BIOLOGINĖS CHEMIJOS KATEDRA
Ingrida Dokšienė
MAISTO TERŠALAI.
VETERINARINIŲ VAISTŲ LIKUČIŲ KIEKIO PIENE
NUSTATYMAS
Magistro darbas
Darbo vadovė:
e. doc. p. dr. Aldona Baltušnikienė
Magistro darbas atliktas 2005-2007 metais Lietuvos veterinarijos akademijos Praktinio mokymo ir bandymų centro Muniškių karvių fermoje, Valstybinėje įmonėje „Pieno tyrimai“ ir Kauno technologijos universiteto Maisto institute.
Magistro darbą paruošė: Ingrida Dokšienė
_____________
(parašas)
Magistro darbo vadovė: e. doc. p. dr. Aldona Baltušnikienė
(LVA Biologinės chemijos katedra)
_____________
(parašas)
Recenzentas: doc. dr. Zita Bartkevičiūtė _____________
TURINYS
1.ĮVADAS 4
2.LITERATŪROS APŽVALGA 5
2.1 Teršalai maisto produktuose.Jų prigimtis 5
2.1.1 Pieno mikroflora 6
2.1.2 Pieno bakterinis užterštumas 7
2.1.3 Pašalinės (nenatūralios) medžiagos 8
2.2 Veterinariniai vaistai 17 2.2.1 Eritromicinas 18 2.2.1 Tilozinas 19 2.2.3 Spiramicinas 20 2.2.4 Linkomicinas 21 2.2.5 Oksitetraciklinas 22 2.2.6 Ampicilinas 23 2.2.7 Amoksicilinas 24 2.2.8 Gentamicinas 25 2.2.9 Streptomicinas 26 2.2.10 Penicilinas 27 2.3 Mastitas ir jo gydymas 29
2.4 Antibiotikų ekstrakcija iš biomatricų 30
2.4.1 Metodologijos, naudojamos antibiotikų gavybai iš biomatricos 32
3. DARBO METODIKA 35
3.1 Metodai 35
3.1.1 Inhibitorinių medžiagų nustatymas piene,naudojant preparatą LPT 35
3.1.2 Chromatografinio metodo panaudojimas penicilino G likučių nustatymui piene 37
3.2 Medžiagos 38
4. TYRIMŲ REZULTATAI 39
4.1 Chromatografinio tyrimo sąlygos 39
4.1.1 Mėginio paruošimas 40
4.1.2 Kalibracija, atgavimas ir identifikacija 42
4.2 Tyrimo metodo, naudojant preparatą LPT, rezultatai 42
4.3 Penicilino G tyrimas efektyviosios skysčių chromatografijos metodu 43
4.4 Riebalų ir baltymų nustatymas 44
5. IŠVADOS 48
1. ĮVADAS
Pieno sanitarija – veterinarinės sanitarijos sudėtinė dalis, apimanti būdus ir priemones, kurie yra taikomi siekiant gauti geros kokybės, žmogaus ir gyvulių sveikatai nekenksmingą ir neužterštą pieną, pieno produktus.
Vienas iš svarbiausių pieno sanitarijos uždavinių – sudaryti optimalias sąlygas gauti geros kokybės pienui ir kontroliuoti, kad pirminio apdorojimo, laikymo ir transportavimo metu jis kuo ilgiau išlaikytų natūralias organoleptines, fizikines, biochemines, technologines, biologines (baktericidines bei bakteriostatines) savybes, kad būtų kuo mažiau užteršiamas mikroorganizmais ir nenatūraliomis medžiagomis (mechaninėmis, antibiotikais, dezinfekcinėmis, plovimo ir kt.), kad pienas netaptų žmonių ir gyvulių neužkrečiamųjų ligų šaltiniu. (VET info. 2004)
Pieną gali užteršti daugybė cheminių medžiagų, kurios naudojamos karvėms gydyti, melžimo sanitarijai, pieno perdirbimo įmonėse, dedamos į pašarus. Todėl svarbu taikyti kontrolės priemones, kurios leidžia užtikrinti užterštumo lygį kiekvienoje iš tų veiklos sričių.
Darbo tikslas
Optimizuoti penicilino chromatografinės analizės sąlygas ir nustatyti minimalią aptinkamą analizės koncentraciją bei išanalizuoti žinoma koncentracija užkrėsto pieno bandinius ir nustatyti penicilino G atgavimą.
Ištirti pieno bandinių užkrėstumą penicilinu iš mokomajame ūkyje atsitiktiniu būdu parinktų karvių.
Darbo uždaviniai
1. Chromatografinio metodo panaudojimas penicilino G likučių nustatymui piene. 2. Atlikti pieno bandinių bakteriologinius tyrimus inhibitorinių medžiagų nustatymui
piene, naudojant preparatą LPT. 3. Palyginti naudotų metodų efektyvumą.
2. LITERATŪROS APŽVALGA 2.1 Teršalai maisto produktuose. Jų prigimtis
Pastaraisiais dešimtmečiais dėl intensyvios pramonės ir technologijų plėtros nuolat didėja aplinkos tarša. Įvairūs pramoniniai teršalai tiesiogiai ar per maisto produktus patenka į žmogaus organizmą. Žemės ūkio produktų gamybos intensyvinimas taip pat susijęs su įvairių pesticidų bei trąšų naudojimu. Šie junginiai kaupiasi augaliniuose produktuose ar pašaruose ir galiausiai patenka į maisto produktus. Tobulinant maisto gamybos technologijas, taip pat gali susidaryti junginių, darančių žmogui toksinį poveikį. Gyvenimas užterštoje aplinkoje, nesaugaus maisto vartojimas kelia rimtą pavojų žmogaus sveikatai ir gyvenimo trukmei. (Urbienė S., Rumpis M. 2004)
Mokslininkų atliktų tyrimų analizė leido padaryti išvadą, kad iš visų reguliariai į žmogaus organizmą patenkančių teršalų daugiausiai, tai yra 70%, tenka maistui, 20% - orui ir 10% - vandeniui. (Urbienė S., Rumpis M. 2004)
Pieno sanitarija – veterinarinės sanitarijos sudėtinė dalis, apimanti būdus ir priemones, kurie yra taikomi siekiant gauti geros kokybės, žmogaus ir gyvulių sveikatai nekenksmingą ir neužterštą pieną, pieno produktus. (VET info. 2004)
Pamelžtas pienas turi būti geros kokybės ne tik maistiniu, biologiniu, technologiniu, bet ir sanitariniu atžvilgiu. Melžimo, apdorojimo, laikymo ir pervežimo metu pienas yra veikiamas įvairių neigiamų veiksnių (fizinių, cheminių, biologinių ir kt.). Be to, dar pieno liaukoje jis gali būti užterštas patogenine mikroflora arba turėti organoleptinių pakitimų (ydų). (VET info. 2004)
Vienas iš svarbiausių pieno sanitarijos uždavinių – sudaryti optimalias sąlygas gauti geros kokybės pienui ir kontroliuoti, kad pirminio apdorojimo, laikymo ir transportavimo metu jis kuo ilgiau išlaikytų natūralias organoleptines, fizikines, biochemines, technologines, biologines (baktericidines bei bakteriostatines) savybes, kad būtų kuo mažiau užteršiamas mikroorganizmais ir nenatūraliomis medžiagomis (mechaninėmis priemaišomis, antibiotikais, dezinfekcinėmis, plovimo ir kt.), kad pienas netaptų žmonių neužkrečiamųjų ligų šaltiniu. (VET info. 2004)
2.1.1 Pieno mikroflora
Pamelžtame piene, nors jis gautas ir griežtai laikantis veterinarinės sanitarijos reikalavimų, visada yra mikroorganizmų – keliasdešimt tūkstančių ir daugiau viename mililitre. Tai pienarūgščio rūgimo bakterijos, enterobakterijos, sviestarūgščio rūgimo, propioninio rūgimo, actarūgščio rūgimo, puvimo bakterijos, mikrokokai ir sarcinos, šarmines medžiagas gaminančios bakterijos, mielės, pelėsiai, aktinomicetai, bakteriofagai. (VET info. 2004)
Pienarūgščio rūgimo bakterijos į pieną patenka iš aplinkos (Streptococcus lactis, Str. Cremoris, Str. Diacetilactis, enterokokai ir kt.). Rečiau randama įvairių lazdelinių pienarūgščio rūgimo bakterijų (Lactobacilus lactis, Lact. Casei, Lact. Brevis ir kt.). Šios bakterijos raugina pieną, todėl suaktyvėjus jų veiklai padidėja pieno rūgštingumas ir jis tampa netinkamas tolesniam perdirbimui.
Enterobakterijų piene aptinkama visada. Vienos jų yra patogeniškos (salmoneliozės, dizenterijos sukėlėjai), kitos sąlyginai patogeniškos (Escherichia coli) arba visiškai nepatogeniškos (Enterobacter aerogenes). Normaliame piene neturi būti patogeniškų šios šeimos bakterijų. Padidėjęs šių bakterijų kiekis piene rodo, kad pieno fermoje, pieno perdirbimo įmonėse nesilaikoma veterinarinės sanitarijos taisyklių.
Sviestarūgščio rūgimo bakterijų aptinkama mėšle, išmatose, pakratuose, dirvoje. Tai sporinės, biochemiškai labai aktyvios bakterijos, visiški anaerobai. Laikantis veterinarinės sanitarijos taisyklių, į pieną patenka mažai.
Propioninio rūgimo bakterijos – visiški anaerobai, raugina laktozę (pieno cukrų), gamina propiono rūgštį, nedaug acto, skruzdžių, valerijono ir kitų rūgščių. Šios bakterijos yra labai svarbios kai kurių sūrių brendimui.
Actarūgščio rūgimo bakterijos dauginasi piene tik tuomet, kai kartu su jomis yra pienarūgščio rūgimo bakterijų (streptokokų) ir mielių, kurios gamina etilo alkoholį.
Puvimo bakterijos į pieną patenka iš aplinkos, su dulkėmis, pakratais, mėšlu ir kt. Šios bakterijos sparčiai skaldo pieno baltymus. Jos išskiria chimozino tipo fermentą, kuris sutraukia pieną. Be to, dauguma puvimo bakterijų hidrolizuoja pieno riebalus.
Mikrokokai ir sarcinos patenka į pieną iš aplinkos arba tešmens, nes kai kurių rūšių mikrokokų randama tešmenyje. Jie raugina laktozę (pieno cukrų), bet pieno rūgšties pagaminama nedaug todėl pienas nekoaguliuoja. Be to, mikrokokai ir sarcinos skaldo baltymus, kazeiną.
Šarmines medžiagas gaminančios bakterijos į pieną patenka iš aplinkos su įvairiais nešvarumais. Yra panašios į puvimo bakterijas, bet jų proteolitinės savybės yra silpnos. Šioms bakterijoms oksiduojant piene esančias citrinos rūgšties druskas, susidaro šarminės medžiagos – karbonatai.
Mielės gamina anglies dioksidą ir nedaug etilo alkoholio. Torula genties mielės gali rauginti laktozę. Piene, taip pat pieno produktuose didesnis šių mielių kiekis sukelia įvairias ydas. Torula ciremoris ir Torula spherica gamina daug dujų ir nedaug įvairių alkoholių. Torula genties mielės naudojamos kefyrui, kumysui rauginti arba gaminti sūriams. Kai kurių rūšių mielės skaldo baltymus ir produktams gali suteikti kartų skonį.
Piene visada randama pelėsių sporų, kurios patenka iš aplinkos (pašarų, pakratų ir kt.). Šviežiame piene pelėsiai nespėja pasidauginti, nes jis greit suvartojamas arba perdirbamas. Penicillium genties pelėsiai dažnai sukelia įvairių pieno produktų gedimą. Oidium genties pelėsiai sparčiai skaldo riebalus.
Aktinomicetai į pieną dažniausiai patenka nuo pakratų ir pašarų. Pienui ir jo produktams jie didesnės reikšmės neturi.
Didesnės reikšmės turi bakteriofagai, lizuojantys įvairias pienarūgščio rūgimo bakterijas, ypač jiems jautrūs pieno rūgšties streptokokai. Gana atsparūs įvairioms cheminėms dezinfekuojamosioms medžiagoms, naudojamoms pieno pramonėje.
Saprofitinė mikroflora, patekusi į pieną, sukelia bakterines pieno ydas: gali pakeisti pieno organoleptines savybes – spalvą, skonį, kvapą ir konsistenciją.
Į pieną gali patekti įvairių ligų sukėlėjų – bakterijų, virusų, rečiau riketsijų, dažniausiai - nuo tešmens arba iš aplinkos. Per pieną plintančios ligos gali būti skirstomos į dvi grupes: ligos, kuriomis gali užsikrėsti gyvuliai ir žmonės (tuberkuliozė, bruceliozė, juodligė, leptospirozė, snukio ir nagų liga, raupai, Ku karštligė ir kt.), ir ligos, kuriomis gali užsikrėsti tik žmonės (vidurių šiltinė, dizenterija, cholera, septinė angina, difteritas ir kt.). (VET info. 2004)
2.1.2 Pieno bakterinis užterštumas
Užterštumo šaltinių yra daug, bet pagrindiniai tai: karvės tešmuo, spenio kanalas, oda ir plaukai, pieno fermos oras, pieno indai, melžimo įrenginiai bei aparatai, pašarai, pakratai, aptarnaujantis personalas, musės. Spenio kanalo apatiniame gale – spenio angoje – susidaro vadinamasis bakterinis kamštis, todėl pirmose pieno čiurkšlėse būna daug daugiau
mikroorganizmų negu paskutinėse. Oda ir plaukai paprastai būna užteršti mėšlo dalelėmis, dulkėmis, kuriose taip pat yra labai daug mikroorganizmų. Siekiant apsaugoti pieną nuo bakterinio užteršimo, reikia dažnai karves valyti. Pieno indai, melžimo įrenginiai bei aparatai – tai didžiausias bakterinio užterštumo šaltinis. 90-95% visų mikroorganizmų į pieną pakliūva kaip tik iš čia. Pieno induose, melžimo įrenginiuose bei aparatuose neturi likti pieno ir plovimo bei dezinfekavimo madžiagų.
Mechaninis melžimas pranašesnis už rankinį melžimą tik tada, kai melžimo įrenginiai, pieno indai yra labai geros sanitarinės būklės. Melžiant mechanizmais pieno kontaktas su įvairiais paviršiais nuo tešmens iki pieno perdirbimo įmonės yra gerokai didesnis. Nesilaikant pieno įrenginių veterinarinės sanitarijos apdorojimo taisyklių, juose po truputį susidaro baltymų–riebalų plėvelė, kurioje dauginasi mikroorganizmai, užteršdami pieną ir pablogindami jo sanitarinę kokybę.
Mechanizuoto melžimo operatoriai, pieno priėmėjai ir kiti asmenys, dirbantys prie pieno, turi laikytis asmens higienos taisyklių, jų rūbai ir avalynė turi būti švarūs. Operatoriai gali būti patogeninių mikroorganizmų nešiotojai.
Pieno fermos ore visada esti mikroorganizmų, kurie, karves melžiant rankomis, kartu su dulkėmis patenka į pieną. Dulkėse visada būna mikroorganizmų, grybų. Melžiant karves mechaniniu būdu, pienas daug mažiau užsiteršia nuo pieno fermos patalpų oro, melžėjų rankų, galvijų odos ir plaukų, tačiau daugiau - nuo pakratų, pašarų, kurių į pieną patenka nukritus melžikliams nuo tešmens ant stovėjimo vietos.
Patalpos turi būti gerai ventiliuojamos ir dažnai vėdinamos. Pašarai ruošiami ir jais šeriama laikantis veterinarinės sanitarijos taisyklių. Antraip jie gali būti pieno bakterinio užterštumo šaltiniu. Pakratai sąlygoja karvės odos ir tešmens švarą. Nepakankamai kreikiant, karvės oda ir tešmuo užsiteršia mėšlu ir kitokiais nešvarumais, kurie sunkiai nusivalo.
Ant vienos musės kūno gali būti iki milijono mikroorganizmų: streptokokų, stafilokokų, žarnų lazdelių, puvimo bakterijų, patogeninių mikroorganizmų. Todėl pieną nuo musių reikia saugoti ir jas naikinti pieno fermos ir pieno bloko, pieno perdirbimo įmonės patalpose. (VET info. 2004)
2.1.3 Pašalinės (nenatūralios) medžiagos
Pienininkyste užsiimantys ūkininkai nuolatos turi rūpintis, kad parduodamas pienas būtų švarus mikrobiologiniu atžvilgiu ir kartu, kad jame neliktų dezinfekavimo priemonių
pėdsakų, kad piene būtų nedaug somatinių ląstelių ir visai nebūtų gydant naudotų antibiotikų likučių.
Pusiausvyra šioje srityje pasiekta nustačius maksimalų leistiną teršalų kiekį piene. Jis toks, kad žmogaus sveikatai negrėstų pavojus. Laikantis Geros žemės ūkio praktikos maksimali riba neturėtų būti viršijama. Geros žemės ūkio praktikos tikslas – sumažinti maiste aptinkamų teršalų likučius, kad ūkiuose būtų naudojama kuo mažiau vaistų, dezinfekcinių tirpalų ir kt. cheminių medžiagų kiekiai ir garantuojama naudojimo kontrolė. Tačiau ir laikantis Geros žemės ūkio praktikos reikalavimų į maistą vis dar gali patekti teršalai. Todėl kompetetingos institucijos nustato didžiausius leidžiamus likučių kiekius (DLK) piene, kurių negalima viršyti, o taip pat – standartus, kuriuos pažeidus gali būti taikoma atsakomybė.
Tiems teršalų likučiams, kurie kelia grėsmę žmonių sveikatai, maksimalios leistinos ribos nustatomos pagal leistiną paros suvartojimo (LPS) dydį. LPS apibrėžia visiškai saugią maksimalią ribą, nes ji yra nustatoma, atsižvelgiant į tai, kad chemikalas gali būti vartojamas visą gyvenimą, nesibaiminant, jog jis sukels vartotojo sveikatos sutrikimus. Jei nėra pakankamai žinių apie chemikalo poveikį, tuomet nustatomi laikini LPS dydžiai.
Potencialūs cheminiai teršalai yra: antibiotikai, hormonai, dezinfekavimo priemonės, nitritai, nitratai ir nitrosaminai, pesticidai, polichloruoti bifenilai, mikotoksinai, toksiniai metalai, dioksinai. Daugumos potencialių teršalų jau yra nustatytos viršutinės leistinos arba maksimalios likučių ribos. Labai toksinėms medžiagoms nustatoma nulinė tolerancija, kuri reiškia, jog šių medžiagų piene neturi būti. Tais atvejais, kai žmonių sveikata „priklauso nuo chemikalų dozės“, nustatomas labai saugus LPS dydis.
Pieną gali užteršti daugybė cheminių medžiagų, kurios naudojamos karvėms gydyti, melžimo sanitarijai, pieno perdirbimo įmonėse, dedamos į pašarus. Todėl svarbu taikyti kontrolės priemones, kurios leidžia užtikrinti užterštumo lygį kiekvienoje iš tų veiklos sričių. (htpp://wwwpieno tyrimai. Prieiga per internetą 2005)
Teršalas – bet kokia į maistą patekusi ar į ją įdėta medžiaga, kuri išlieka maistą gaminant (įskaitant žemės ūkio kultūrų auginimą, gyvulių auginimą bei jų veterinarinę priežiūrą), perdirbant, apdorojant, bei perpakuojant, gabenant bei laikant arba gali patekti į maistą dėl aplinkos užterštumo. (Valstybės žinios. 2001)
Žemės ūkyje vartojama daug įvairių cheminių medžiagų, galvijai gydomi įvairiomis chemoterapinėmis priemonėmis, dėl to piene padaugėja pašalinių medžiagų. Daugelis šių medžiagų yra žalingos žmonėms ir gyvuliams. (VET info. 2004)
Atskirą grupę sudaro medžiagos, turinčios inhibicinių savybių – jos slopina piene esančių mikroorganizmų aktyvumą arba vystymąsi. Šioms medžiagoms priskiriami
antibiotikai, konservuojančios (formalinas, vandenilio peroksidas ir kt.), dezinfekuojančios (chlorkalkės, dezmolis ir kt.) medžiagos. Pašalinės medžiagos piene dažniausiai sutrikdo pieno produktų gamybos technologinių procesų eigą, sumažina jų maistinę ir biologinę vertę arba pieno produktai tampa visiškai netinkami maistui. (VET info. 2004)
Inhibitoriai – tai medžiagos, stabdančios arba slopinančios mikroorganizmų aktyvumą bei vystymąsi. Į pieną dažniausiai patenka antibiotikai (penicilinas, tetraciklinas, neomicinas, monomicinas ir kt.), plovimo medžiagos (skalbimo milteliai, kalcinuota soda), dezinfekavimo medžiagos (įvairūs chlorkalkių tirpalai ir kt.), plovimo-dezinfekavimo medžiagos (dezmolis, trosilinas, natrio hipochloritas ir kt.), konservuojančios medžiagos (formalinas, vandenilio peroksidas, kalio bichromatas ir kt.). (VET info. 2004)
Norint sumažinti pieno bakterinį užterštumą ir mastitą sukeliančių mikroorganizmų plitimą, naudojamos dezinfekcijos priemonės. Speniai dezinfekuojami ir tešmuo plaunamas įvairiais plovimo-dezinfekavimo arba dezinfekavimo skysčiais. Būtina pasirūpinti, kad šių priemonių likučių nepatektų į pieną.
Piktnaudžiauti dezinfekcijos medžiagomis ruošiant tešmenį melžti nederėtų. Tai galima atlikti ir be jų. Tyrimais įrodyta, kad dezinfekcijos priemonės „neužmuša“ visų bakterijų, o tik sumažina jų kiekį. Todėl pastaruoju metu daugelio specialistų nuomone, melžiant mechanizuotai pakanka tešmenį ir spenius prieš melžimą nušluostyti sausa ar truputį drėgna individualia (kiekvienai karvei) pašluoste. Yra šalių, kuriose dezinfekcijos priemones naudoti prieš melžimą yra uždrausta. Pastebėta, kad ūkiuose, kur prieš melžimą tešmuo plaunamas dezinfekcijos priemonėmis (ypač chloro pagrindu), susirgusias klinikiniu ar slaptuoju tešmens uždegimu karves sunkiau išgydyti. Dėl dezinfekcinių medžiagų poveikio mikroorganizmai sukeliantys tešmens uždegimą pasidaro atsparūs ir gydyti naudojamiems antimikrobiniams preparatams, nes šie preparatai pasižymi silpnesnėmis priešmikrobinėmis savybėmis nei dezinfekcijos priemonės.
Jodas yra efektyviausia priemonė nuo mikrobų, naudojama spenių dezinfekcijai po melžimo. Paprastai kaip drėkinanti priemonė naudojamas jodo-kalio jodido kompleksas – „jodoforas“. Šis mišinys ypač veiksmingas, nes per kelias sekundes sunaikina visas mastitą sukeliančias bakterijas. (htpp://wwwpieno tyrimai. Prieiga per internetą 2005)
Pesticidai – tai cheminės medžiagos, kuriomis naikinami augalų kenkėjai, ligų sukėlėjai piktžolės, ektoparazitai. Į pieną jų gali pakliūti per užterštus pašarus arba per odą galvijus apdorojus prieš įvairius ektoparazitus. Tam tikslui dažnai naudojami fofsoro organiniai junginiai, piretrinai, kurie yra toksiški ir gali būti gyvulių ir žmonių apsinuodijimo priežastimi. Jais gali būti užteršti įvairūs gyvūniniai produktai (pienas, sviestas ir kt.).
Daugelis fosforo organinių junginių nepakitę arba sudarę nuodingus skilimo produktus gali išsiskirti su pienu. Piene neturi būti fosforo organinių junginių liekanų. Apsinuodijusių fosforo organiniais junginiais galvijų pienas netinka maistui 15 dienų po apsinuodijimo. (VET info. 2004)
Anksčiau dažnai buvo naudojami aplinkoje ilgai išliekantys organochlorino (OC) pesticidai; DDT – priemonė vabzdžiams naikinti, endrinas – graužikams naikinti, o HCB – pasėlių grybelius naikinančios priemonės. Šiuos pesticidus pakeitus ne taip sunkiai skaidomais ir trumpiau aplinkoje išliekančiais organofosforiniais (OP) pesticidais, sumažėjo OC likutis aplinkoje ir kartu piene. Tačiau iki šiol būtina pesticidų naudojimo žemės ūkyje kontrolė. OC likučiai į pieną gali patekti dėl anksčiau užterštos aplinkos, dėl nutekamųjų vandenų nuosėdų arba dėl galvijų pašarų, importuojamų iš valstybių, kur dar iki šiol naudojami OC pesticidai.
Pasaulio sveikatos organizacija (FAO/WHO) nustatė LPS kiekį, laikomą didžiausiu leistinu kiekiu, kuris užtikrina vartotojų saugumą. Remiantis daugelyje valstybių atliktais OC piene tyrimais, galima teigti, jog piene nustatyti pesticidų kiekiai sveikatai grėsmės nekelia. Priemonių vabzdžiams naikinti paprastai piene neaptinkama. Dėl žemės ūkyje diegiamų naujovių dar turėtų sumažėti OC likučių karvėms skirtuose pašaruose, be to, būtina nuolat sekti šių likučių kiekius importuojamuose pašaruose. (htpp://wwwpieno tyrimai. Prieiga per internetą 2005)
Dabar daugelyje pasaulio šalių atkreiptas dėmesys į nitratus bei nitritus. Taip yra todėl, kad šių teršalų daug yra geriamajame vandenyje bei maisto produktuose. Gaminant kai kuriuos maisto produktus (mėsos gaminius, fermentinius sūrius), nitratų ar nitritų yra dedama specialiai, siekiant užtikrinti juslinę maisto produktų kokybę (kad fermentiniai sūriai neišsipūstų nokinimo metu, mėsos gaminiai būtų rausvos spalvos bei ilgiau negestų), neįsigilinant į nitratų ir nitritų pokyčius žmogaus organizme ir poveikį sveikatai.
Pagrindiniai ir daugiausiai vartojami maisto produktai Lietuvoje yra pienas ir jo gaminiai. Kadangi pieną ir jo produktus daugiausiai vartoja vaikai bei pagyvenę žmonės – sveikatos atžvilgiu labiausiai pažeidžiamos gyventojų grupės, todėl labai svarbu žinoti nitratų ir nitritų kiekius šiuose produktuose.
Nitratai ir nitritai į pieno produktus gali patekti dviem būdais: • per pašarus;
• dedant specialiai. (Urbienė S., Rumpis M. 2004)
Kai pašaruose didelis nitratų kiekis, šių medžiagų patenka į gyvulių kraują, taip pat ir į pieną. Įrodyta, kad tarp nitratų kiekio pašaruose ir randamo piene yra tiesioginė
priklausomybė. Be to, nustatyta, kad nitratų kiekis piene vasarą yra didesnis, o žiemą mažesnis. Šių junginių kiekiai kinta ir produktų gamybos technologinių procesų metu. Tačiau kai karvės ganomos gausiai azotu tręšiamose ganyklose ir tinkamai šeriamos papildomai įvairiais cukringais pašarais, nitratai iš esmės nepablogina jų sveikatos ir pieno kokybės.
Pagal PSO Ekspertų komiteto rekomendacijas, ribinė nitratų paros dozė turėtų būti ne didesnė kaip 5 mg NaNO3 l kūno masės kg, arba 3,64 mg skaičiuojant nitrato jonais (NO3).
Nitrarų paros dozė turėtų būti tik iki 0,2 mg 1 kg kūno masės, perskaičiavus į nitrito joną (NO3).
Nitratai ir nitritai nėra toksiški, tačiau jų jungimasis su hemoglobinu ir su baltymais padaro juos gana pavojingus žmogaus sveikatai. Visų pirma nitratų poveikis žmogui susijęs su methemaglobino susidarymu. Kraujo hemoglobinas virsta methemaglobinu, kuris nebegali prisijungti deguonies ir tokiu būdu vykdyti savo funkcijų, t.y. pernešti deguonies į kūno audinių ląsteles. Organizmas negali įsisavinti sudėtinių maisto produktų dalių. Nusilpsta organizmo imuninė sistema. Esant lėtiniam apsinuodijimui ypač didelis pavojus iškyla embriono vystymuisi.
Yra mokslinių darbų, kuriuose teigiama, kad nitratai lengvai rezorbuojasi į žmogaus organizmą jau burnos gleivinėje bei viršutinėje virškinamojo trakto dalyje. Iš čia jie patenka į kraują ir kepenis. Kepenyse dalis nitratų išsiskiria su tulžimi, o kita dalis su krauju paplinta po organizmą.
Dar apie 1970 m. JAV mokslininkai įrodė, kad nitritams jungiantis su baltymų skilimo produktais - aminais, amidais palankiomis sąlygomis susidaro nitrozoaminai, nitrozoamidai. Daugelis šių nitrozojunginių yra ypač kancerogeniški. Visi nitrozoaminai yra laikomi potencialiais kancerogenais, kurie ypač neigiamai veikia reprodukcines visų žinduolių, tuo pačiu ir žmonių, funkcijas. (Urbienė S., Rumpis M. 2004)
Kai kurie sunkieji metalai (švinas, gyvsidabris, kadmis) yra labai toksiški ir pasižymi kancerogeniniu veikimu, kiti (varis, cinkas, alavas ir kt.) yra toksiški, kai jų koncentracija didesnė už maksimalią leidžiamą normą. Leidžiami maksimalūs šių sunkiųjų metalų kiekiai piene mg/1000 g: gyvsidabrio 0,005, švino 0,1 (0,05), kadmio 0,03 (0,02), arseno 0,05. Nustatomi atomo absorbcinės spektrofotometrijos metodu.
Į aplinką sunkiųjų metalų patenka su pramonės įmonių atliekomis, automobilių išmetamosiomis dujomis, o į gyvulio organizmą dažniausiai patenka su pašarais.
Į automobilių kurą – benziną – dedama antidetonatorių, dažniausiai švino tetraetilo. Todėl išmetamosiose dujose, be kitų nuodingų medžiagų, yra švino. Pakelių ir miesto pakraščių dirvoje švino būna dešimteriopai daugiau negu toliau nuo kelių esančiose vietovėse.
Išmetamosiose dujose yra koncerogeninis junginys benzpirenas. 1 kg pakelių augmenijos jo randama iki 50 mg. Tai yra labai daug. Pakelėse nugula ir azoto oksidų, anglies monoksido ir kt. Todėl šalia kelių, kuriais važinėja daug automobilių, vienur šimto, kitur dviejų šimtų metrų juostose negalima ganyti melžiamų karvių, šienauti žolės, auginti daržovių ir vaisių. (VET info. 2004)
Kadmis yra sunkusis metalas, randamas mažomis koncentracijomis natūraliai gamtoje, pvz., uolienose, dirvoje, ore, vandenyje, augaluose ir pan. XX a. antroje pusėje išsivysčiusiose šalyse padaugėjo antropogeninių kadmio ir jo junginių šaltinių, kadangi padidėjo gamyba ir vartojimas įvairiose pramonės šakose. Pagrindinės oro taršos kadmiu priežastys Lietuvoje yra transporto, įvairių gamyklų, katilinių išmetami teršalai. Šio metalo dirvožemyje gali padaugėti ir dėl mineralinių trąšų, kalkių bei augalų cheminių apsaugos priemonių panaudojimo. Aplinkoje kadmis ir jo junginiai būna dujų ar garų, daugiausia – aerozolių pavidalo. Jo inhaliacija ar absorbcija sąlygoja akumuliaciją žmogaus organizme, sukeldama pavojų sveikatai.
Į žmogaus organizmą kadmis gali patekti per virškinimo traktą, pvz., vartojant maistui grūdines kultūras, daržoves, išaugintas užterštose vietovėse. Organizme kadmio randama kraujo plazmoje. Jis jungiasi su albuminu ir patenka į kepenis bei kitus organus. Kadmio biologinis poveikis labai įvairus. Jis veikia ląstelių membranas, mitochondrijų struktūrą ir funkcijas, DNR, genų ekspresiją. (Uleckienė S., Zabulytė D. 2002)
Kadmis yra vienas toksiškiausių sunkiųjų metalų. Jis kaupiasi organizme, todėl kadmio įtaka gali pasireikšti vėliau, net praėjus poveikiui. Kadmis ypač toksiškai veikia kvėpavimo organus. (Urbienė S., Rumpis M. 2004)
Polichloruoti bifenilai (PCB) aptinkami aplinkoje dėl netinkamo jų naudojimo pramonėje. Yra daugiau nei 200 skirtingų chloruotų bifenilų, naudojamų hidraulinėse sistemose, izoliacinėse medžiagose, šilumokaičiuose, spaustuvėse ir kt. Nustatyta, kad nuo 1929 metų pasaulyje pagaminta daugiau nei vienas milijonas tonų PBC. Šios medžiagos yra ypač atsparios ir labai toksiškos. Patekusios į aplinką, jos dažnai patenka ir į maistą. Natūralūs šių medžiagų kiekiai piene yra nedideli ir neperžengia oficialiai nustatytų ribų, tačiau šie kiekiai gerokai padidėja karvių, atsidūrusių rizikingoje joms aplinkoje, piene. Todėl rekomenduojama tikrinti pieną PBC likučių atžvilgiu nuolatos. (htpp://wwwpieno tyrimai. Prieiga per internetą 2005)
Mikotoksinai yra pelėsių toksiniai biproduktai. (htpp://wwwpieno tyrimai. Prieiga per internetą 2005)
Į pieną iš aplinkos gali patekti kai kurių genčių grybų (Aspergillus, Mucor, Penicillium, Fusantium ir kt.). Šiais grybais užkrėstuose pašaruose (šiene, šiauduose, žuvų miltuose ir kt.) pasigamina ir susikaupia mikotoksinai. Galvijai gali apsinuodyti supelėjusiais pašarais ir dalis mikotoksinų gali išsiskirti su pienu.
Pavojingiausi iš mikotoksinų yra aflatoksinai – kancerogeninės medžiagos, kurias sintetina Aspergillus ir kiti pelėsiniai grybai. Identifikuoti aštuoni įvairūs aflatoksinai (B1, B2,
G1, G2, M1, M2 ir kt.) Iš jų labiausiai toksiškas B1, kuris gyvulio organizme pereina į mažiau
toksišką metabolitą M1. Šio metabolito leidžiamas kiekis piene yra 0,02-0,25µg/kg. Pieno
pasterizavimas šio toksino nesumažina. Aflatoksinai ir jų metabolitai piene ir pieno produktuose nustatomi chromatografijos metodu.
Pavojų žmogaus sveikatai gali sukelti bakteriniai toksinai – enterotoksinai, kuriuos išskiria stafilokokai, pasižymintys teigiama plazmos koaguliacijos reakcija, endotoksinai, kuriuos išskiria gramneigiamos psichrofilinės bakterijos ir kt. Enterotoksinai, išlikę aktyvūs po pieno pasterizavimo arba susidarę antrinio bakterinio užteršimo metu, gali sukelti apsinuodijimą maistu.
Gyvulių prieauglis bei žmonės gali apsinuodyti pienu, užterštu įvairiais augaliniais toksinais: alkaloidais, glikozidais, kai kuriais eteriniais aliejais ir kt. Nuodingieji augalai ir nuodingųjų augalų sėklos į gyvulio organizmą patenka su pašaru. (VET info. 2004)
Antibiotikai dažniausiai patenka į pieną gydant karvių mastitus. Karvių, gydytų antibiotikais, pieno negalima vartoti nuo keliolikos valandų iki kelių parų po paskutinio antibiotikų panaudojimo. Tai priklauso nuo antibiotikų rūšies, dozės, naudojimo dažnumo ir būdo (leidžiant į raumenis arba į tešmenį).
Šie ir kiti antibiotikai, patekę į pieną, veikia kaip inhibitoriai. Aišku, kad pieno, kuriame yra antibiotikų, negalima maišyti su sveikų karvių pienu. Jis turi būti melžiamas į atskirą indą ir utilizuotas. Reikia atsiminti, kad pieno pasterizavimas ar virinimas ne visiškai sunaikina antibiotikus. (Japertas S. 1999)
Plovimo ir dezinfekavimo medžiagos patenka į pieną, jei išplovus ir išdezinfekavus pieno įrenginius bei indus juose lieka šių medžiagų likučių. Konservuojančios medžiagos į pieną patenka rečiau.
Alergiškus žmones, vartojančius pieną su antibiotikų priemaišomis, gali išberti. Žmogui ilgesnį laiką vartojant tokį pieną, išsivysto antibiotikams atsparios bakterijos. Tokiu atveju žmonių gydymas antibiotikais ne toks efektyvus. Kitos inhibitorinės medžiagos, esančios piene, irgi kenksmingos žmogaus sveikatai.
Inhibitorinės medžiagos, ypač antibiotikai, apsunkina arba padaro neįmanomą rūgščių pieno produktų (kefyro, jogurto, varškės, varškės sūrių ir kt.) gamybą, pablogina jų kokybę, nes net minimalus antibiotikų kiekis stabdo pienarūgščių rūgimo ir kitų bakterijų vystymąsi. Dėl to nesusidaro arba susidaro gležna kazeino sutrauka, gaunami blogos kokybės, nestandartiniai pieno produktai. Gydant karves antibiotikais, reikia žinoti, kad juos organizmas išskiria, ir tokių karvių pieno nemaišyti su sveikų karvių pienu.
Melžimo įrenginius, pieno indus išplovus ir išdezinfekavus, būtina gerai perplauti švariu vandeniu, kad šių medžiagų likučiai nepatektų į pieną.
Antibiotikų tirpalai dažnai suleidžiami į tešmenį arba į raumenis. 10-40% į tešmenį suleistų antibiotikų išsiskiria su pienu per 48-72 val. ir ilgiau. Jų kiekis priklauso nuo dozės, preparato ir gyvulio individualių savybių.
Vaisto instrukcijoje pateikiamas išlauka („karencijos laikas“) – laikotarpis paromis, kai dalis suleistų medikamentų išsiskiria su pienu. Tokį pieną ar jo produktus draudžiama vartoti maistui.
Po gimdos plovimo antibiotikų tirpalais (gydant gimdos uždegimą) su pienu antibiotikai išsiskiria 1-1,5 paros.
Į gyvulio organizmą antibiotikų gali patekti ir su pašarais, įvairiais premiksais. Falsifikacijos tikslais antibiotikų gali būti neleistinai pridedama į pamelžtą pieną.
Pieno pasterizavimas tik truputį prislopina antibiotikų aktyvumą, pvz., penicilino – tik 15-20%, kitų antibiotikų – dar mažiau.
Daugelis antibiotikų (išskyrus pailginto veikimo) iš galvijų organizmo išsiskiria su pienu 2-3 paras, todėl toks pienas turi būti surenkamas atskirai. Draudžiama jį priduoti į pieno perdirbimo įmones.
Antibiotikai piene nustatomi naudojant jautrią Streptokokus thermophilus kultūrą ir indikatorių rezazuriną. Piene esantys inhibitoriai, nelygu jų kiekis ir savybės, slopina arba sustabdo Str. Thermophilus biocheminį aktyvumą ir indikatoriaus redukciją. Pagal indikatoriaus spalvos išlikimo arba pasikeitimo laiką sprendžiama apie inhibitorių buvimą piene. (VET info. 2004)
Tyrimų metodai turi būti jautrūs (DLK), kad garantuotų vartotojų apsaugą ir pradinių kultūrų apsaugą. Dažniausiai taikomi metodai yra mikrobų slopinimo testai. Šie metodai susiję su tiriamų mikroorganizmų (pvz. Bacillus staerothermophilus) augimo slopinimu, jei piene aptinkama antibiotikų. Mikrobų slopinimo testai trunka gana ilgai (3 val. ir ilgiau) ir paprastai naudojami, kad iš tyrimo rezultatų būtų galima įrodyti ūkininko kaltę. Šiuo metu dažnai naudojami greitieji testai. Jais pieną galima pripažinti netinkamu iki jo
supirkimo ar perdirbimo, ir taip sumažinti galimybę užterštam pienui pasiekti vartotojus. Šiems greitiems testams, vadinamiems konkurenciniais imunologiniais tyrimais, naudojami labai specifiniai antikūnai. Jais galima nustatyti labai mažą antibiotikų kiekį piene (apie 1 mg/kg), tyrimui atlikti nereikia labai aukštos kvalifikacijos specialistų, jis užtrunka 10-15 minučių. Daugelis valstybių sėkmingai taiko mikrobų slopinimo testus finansinėms baudoms skirti.
Neseniai buvo nustatyta tik penicilino DLK, o jokių konkrečių kitų antibiotikų ribų nebuvo. Šiuo metu situacija keičiasi, nes nustatomas įvairių antibiotikų DLK. Kuriami ir atitinkami jų aptikimo piene testai. (htpp://wwwpieno tyrimai. Prieiga per internetą 2005)
1 lentelė. Farmakologiškai aktyvių medžiagų maksimalus likučių kiekis:
Antibiotikas DLK (mg/kg) Benzilpenicilinas 4 Ampicilinas 4 Amoksicilinas 4 Oksacilinas 30 Kloksacilinas 30 Dikloksacilinas 30 Sulfanilamidai 100 Trimetoprimas 50 Tetraciklinas 100 Febantelis 10 Fenbendazolas 10 Oksfendazolas 10 Tilozinas 50 Albendazolas 100 Tiabendazolas 100
2.2 Veterinariniai vaistai
Vaistai karvėms gydyti gali būti įvairiai naudojami, pavyzdžiui: švirkščiami į veną, į raumenis, į gimdą bei sušeriami su pašarais ar su pašarų priedais, o gydant karves sergančias mastitu, - tiesiogiai į pieno liauką. Vaisto laikymąsi tešmenyje laiką lemia jo užpildymo pagrindas. Aliejinių tirpalų pagrindu pagaminti antibiotikai, tešmenyje laikosi ilgiau už tuos, kurie paruošti vandens pagrindu. Vaistų bendrovės savo preparatų išsiskyrimo iš organizmo (karencijos) laiką nustato atlikdamos tyrimus su melžiamomis karvėmis. Tačiau daugelis vaistų gyvulio organizme laikosi ilgiau negu nurodyta vartojimo instrukcijoje, ir tuo laiku tiriami pieno bandiniai inhibitorinių medžiagų atžvilgiu yra teigiami. Pavyzdžiui penicilino. Rekomenduotinas karencijos laikas yra 72 valandos, tačiau šio vaisto likučių piene būna net 18 dienų. Kiti vaistai taip pat gali būti inhibitorinių medžiagų atsiradimo priežastimi. Vaistų likučių, pasibaigus karencijos laikui, buvo aptikta pas 35 procentus karvių, gydytų Cefapirinu nuo tešmens uždegimo, ir pas 27 procentus karvių, kurioms į raumenis buvo sušvirkšta penicilino. Kai kurių karvių, gydytų Cefapirinu, pienas inhibitorinių medžiagų atžvilgiu buvo teigiamas 48 valandas po karencijos laikotarpio pabaigos. Inhibitorinių medžiagų piene gali būti aptinkama jei užtrūkusios karvės buvo gydytos ilgo veikimo vaistais, o jų užtrūkimo periodas trumpesnis nei vaisto veikimo arba šių karvių pienas parduodamas pirmas 4 dienas po veršiavimosi. Karvių sergančių gimdos ligomis ir gydytų tetraciklinu, dihidrostreptomicinu, benzilpenicilinu, oksitetraciklinu, sulfematizinu piene taip pat gali būti antibiotikų likučių. Jie piene aptinkami praėjus 1-2 paroms po švirkštimo į gimdą. (htpp://wwwpieno tyrimai. Prieiga per internetą 2005)
Norint apsaugoti pieną nuo antibiotikų svarbu, kad melžėjos tiksliai žinotų kurios karvės buvo gydytos. Kad būtų patogiau atskirti sergančių karvių pieną, tokias karves būtina tinkamai ženklinti. Į nuolatinį registracijos žurnalą privalu įrašyti apie visus karvių gydymo atvejus. Tokiame žurnale nurodoma karvės tapatybę įrodanti informacija, antibiotikais gydęs asmuo, gydymo rūšis, skirtos dozės, gydymo data ir laikas (taip pat melžimas), melžimas, kai pieną be baimės galima leisti į bendras talpas. Naujai nupirktos karvės prieš parduodant jų pieną taip pat turi būti patikrintos. Kiekvienam vaistui jo vartojimo instrukcijoje yra nurodytas jo vaisto „išsiskyrimo iš organizmo“ laikas, tačiau kartais karvės organizme antibiotikai išsilaiko ilgiau, nei numatytas karencijos laikas. Todėl naudojant bet kuriuos vaistus, būtina vadovautis veterinarijos gydytojo nurodymais. Užtrūkusių karvių gydymas paprastai būna ilgalaikis (21-35 paros), todėl per anksti apsiveršiavusių karvių piene kurį laiką gali būti antibiotikų likučių. Būtina prisiminti, jog testas reaguoja jau į 0,004 tarptautinius
penicilino vienetus viename pieno mililitre (TV/ml), o karvei gali būti sušvirkšta milijonas arba daugiau TV. Todėl gydytas karves reikia melžti pamelžus visą bandą arba jas melžti į atskirą kibirą ar melžimo aparatą. (htpp://wwwpieno tyrimai. Prieiga per internetą 2005)
2.2.1 Eritromicinas
1 pav. Eritromicino struktūrinė forma. (Matusevičius A., Špakauskas V. 2005.) Eritromicinas gerai rezorbuojasi iš virškinamojo trakto, ypač suduotas prieš šeriant. Rezorbavęsis eritromicinas patenka į daugelį organizmo audinių ir skysčių, sudaro juose dideles koncentracijas, kurios išlieka ilgiau negu kraujyje. Ypač didelės koncentracijos susidaro plaučiuose. Po vienkartinės dozės išlieka ne trumpiau kaip 72 valandas, todėl eritromicinas dažnai skiriamas sergant kvėpavimo takų ligomis. Sušvirkštus į veną, kraujo serume greitai susidaro terapinė koncentracija, efektyvi sergant sunkiomis infekcinėmis ligomis, taip pat baktemierijos metu. Gydomoji koncentracija išsilaiko apie 6 valandas. Didelės ir stabilios koncentracijos susikaupia tulžyje. Eritromicinas beveik nepatenka į smegenų ir sinovinį skystį. Praeina placentos barjerą, vaisiaus kraujyje sudaro apie 2% patelės kraujo koncentracijos. Makrofaguose, neutrofiluose susikaupia 4-24 kartus didesnė koncentracija už esamą tarp lastelių. Eritromicino koncentracija ląstelėse nepastovi ir nustojus vaistą vartoti greitai mažėja. Daug eritromicino randama patelės piene po parentalinio vartojimo. Ypač didelė koncentracija susikaupia vartojant eritromicino estolatą. Koncentracija piene būna ženkliai didesnė negu patelės kraujyje.
Pusinės eliminacijos periodas ir pasiskirstymo tūris priklauso nuo gyvūno rūšies ir eritromicino vartojimo būdo. Greičiausiai iš organizmo išsiskiria sušvirkštas į veną, o ilgiausiai – po oda. Sušvirkštus viščiukams eritromociną į raumenis, po oda ir sudavus per os, maksimali koncentracija kraujo plazmoje susidarė po 1,7; 1,4 ir 1,3 val. ir buvo atitinkamai
5,0; 5,3 ir 6,9µg/ml. Eliminacijos pusperiodis – 3,9; 2,6 ir 4,1 val., biologinis prieinamumas – atitinkamai 92,5; 68,8 ir 100%.
Eritromicinas koncentruojasi kepenyse, metabolizuojamas kepenyse dalyvaujant fermentams. Išsiskiria su tulžimi, kurioje susidaro didelė eritromicino koncentracija. Tulžiai patekus į virškinamąjį traktą, joje esantis eritromicinas rezorbuojasi, ir kraujyje antrą kartą susidaro maksimumas. Didžioji dalis išsiskiria su tulžimi, nežymi dalis – su šlapimu per inkstus. Pie 2-5% dozės per os ir apie 15% sušvirkštos į veną nepakitusios išsiskiria su šlapimu per inkstus. Pusinės eliminacijos periodas įvairių gyvūnų skirtingas. Esant inkstų nepakankamumui išsiskyrimas gali pailgėti. Sergant kepenų ligomis eritromicinas organizme gali kauptis.
Eritromiciną tikslinga duoti gyvūnams, kai jie jautrūs penicilinui. Smulkiesiems gyvūnams skiriamas esant piodermozei, sukeltai stafilokokų, sergant bronchopneumonija, kai sukėlėjas yra mikoplazmos, diarėja, sukelta kampilobakterijų. Gydomi galvijai, sergantys pneumonijomis, kiaulės, sergančios raudonlige ir kvėpavimo takų ligomis, kurių sukėlėjai yra pasterelės, streptokokai. (Matusevičius A., Špakauskas V. 2005)
2.2.1 Tilozinas
2 pav. Tilozino struktūrinė forma. (Matusevičius A., Špakauskas V. 2005.)
Iš virškinamojo trakto rezorbuojasi lengvai, jo aktyvumui skrandžio sultys įtakos neturi. Suduotas per os labai greitai, nors ne visas, rezorbuojasi iš virškinamojo trakto. Tilozinas yra lipofiliškas, gerai pasiskirsto organizme, patenka į daugelį audinių ir organų, kuriuose jo koncentracija būna didesnė nei kraujyje. Lengvai praeina placentos barjerą. Kiaulių ir paukščių organizme didžiausia koncentracija susidaro po 1-2 val. Girdant
rekomenduotinomis dozėmis, koncentracija kraujo serume būna 0,1-0,2 mg/ml. Vidutiniškai jungiasi su kraujo baltymais (30-40%).
Iš organizmo išsiskiria su šlapimu, tulžimi, pienu, sperma, kiaušiniais. Piene tilozino koncentracija išlieka ilgai, todėl jo nepatartina duoti melžiamoms karvėms. Galvijus mėsai galima skersti praėjus 21 dienai, o kiaules – 14 dienų nuo gydymo pabaigos.
Tilozinas metabolizuojamas kepenyse, iš organizmo pašalinamas su tulžimi ir išmatomis. Kiaulių organizme daugiausia tilozino metabolitų pavidalu išsiskiria su išmatomis, iš paukščių – daugiausia su išmatomis ir šlapimu.
Sušvirkštus kiaulėms į raumenis po 10 mg/kg 5 dienas, septintą dieną po paskutinės injekcijos inkstuose, odos riebaluose ir vaisto švirkštimo vietoje rasta daugiau kaip 100 µg/kg tilozino, tai yra daugiau, nei leidžiama Europos Sąjungoje. Praėjus 10-14 dienų nuo paskutinės injekcijos, raumenyse, kepenyse, inkstuose, odos riebaluose ir vaisto švirkštimo vietoje tilozino buvo mažiau nei 50 µg/kg. (Matusevičius A., Špakauskas V. 2005)
2.2.3 Spiramicinas
3 pav. Spiramicino struktūrinė forma. (Matusevičius A., Špakauskas V. 2005.) Atsparus skrandžio sultims, bet jų veikiama nedidelė dalis jonizuojasi. Suduotas per os rezorbuojasi lėtai, rezorbcija vyksta visame virškinimo trakte. Pašaras rezorbcijai įtakos neturi. Rezorbavęsis patenka į plaučius, sinusus, kaulus, pieną, blogai – į smegenų skystį. Spiramicinas lengvai patenka į fagocitus, juose kaupiasi ir sudaro stabilią bei ilgai išliekančią koncentraciją. Turi savybę kauptis kvėpavimo sistemos audiniuose, kur jo koncentracija didesnė negu kraujyje. Bioprieinamumas nevienodas ir svyruoja nuo 10% iki 60%. Gydomoji koncentracija kraujyje susidaro po 3-4 valandų, o jos dydis priklauso nuo dozės. Sudavus 1g, maksimali koncentracija yra 0,39-1,38 mg/L, o sudavus 2g – 0,89-3,38 mg/L. Sušvirkštus į
veną 500mg, maksimali koncentracija – 2,28 mg/L. Kraujyje 10-30% spiramicino susijungia su baltymais, bet junginys nepatvarus.
Spiramicinas metabolizuojamas kepenyse, metabolitai neaktyvūs. Iš organizmo didžioji dalis išsiskiria su tulžimi. Joje susidaro 10-20 kartų didesnė koncentracija už esančią kraujyje. Dalis antibiotiko gali antrą kartą rezorbuotis iš virškinamojo trakto. Su šlapimu išsiskiria apie 10%. Spiramicino skyrimosi periodas ilgas, priklauso nuo dozės, skyrimosi būdo bei individualių gyvūno savybių. Suduoto 1g per os eliminacijos pusperiodis – 5 val., sudavus 2g – 6 val., sudavus 3g – 8 val. Sušvirkšto į veną pusinės eliminacijos periodas svyruoja nuo 5 iki 14 valandų.
Spiramicinu gydomi gyvūnai, sergantys jam jautrių bakterijų sukeltomis plaučių, bronchų, ausų, gerklų, lyties organų, kaulų ligomis. Taip pat tinka sergant toksoplazmoze. Karvėms, sergant mastitu, sukeltu Staphylococcus aureus, spiramicinas švirkščiamas į tešmenį arba į raumenis. (Matusevičius A., Špakauskas V. 2005)
2.2.4 Linkomicinas
4 pav. Linkomicino struktūrinė forma. (Matusevičius A., Špakauskas V. 2005.) Sudavus per os rezorbuojasi greitai bet ne visai. Kiaulei sudavus 10 mg/kg, rezorbuojasi 20-50% pavartotos dozės. Didžiausia koncentracija kraujo serume susidaro per 60 min., o sušvirkštus į raumenis – per 2-4 val. Linkomicinas gerai pasiskirsto organizme, terapinė koncentracija susidaro kepenyse, kauluose, odoje, pilvo ertmėje, tulžyje ir inkstuose. Ypač daug susikaupia bronchų sekrete ir plaučiuose. Didžiausia koncentracija paršų kraujo serume nustatoma po 90-180 minučių. Pasiskirstymo tūris – 1-1,3 L/kg. Neaktyvių metabolitų pavidalu išsiskiria su šlapimu ir tulžimi. Pusinės eliminacijos periodas iš kiaulės organizmo vidutiniškai – 3 val., eliminacijos laikas – 7 dienos.
Sudavus per os, sušvirkštus į raumenis ar į veną, eliminacijos pusperiodis 2-4 valandos. Didžioji dalis linkomicino, sudavus vieną kartą šuniui per os, išsiskiria su išmatomis, o su šlapimu - 14%. Taip pat išskiriamas su tulžimi. Sušvirkštus į raumenis vieną kartą, 38% dozės išsikiria su išmatomis, o su šlapimu - 49%. Žymėto anglimi linkomicino išsiskyrimas su šlapimu iš šuns organizmo baigėsi per 24, o su išmatomis – per 48 valandas. Nepakitęs gali išsiskirti su tulžimi, išmatomis ir šlapimu. Kepenyse gali būti metabolizuojamas į gliukuronidą, N-demetilo linkomiciną arba linkomicino sulfoksidą. Kiaulei sudavus per os, 11-21% dozės išsiskiria su šlapimu, iš jo 50% - nepakitusio. Su išmatomis 17% išskiriamo linkomicino yra nepakitusio, maži kiekiai linkomicino sulfoksido ir likusi dalis – neklasifikuojami metabolitai. Gydant viščiukus 7 dienas linkomicinu, su išmatomis išsiskiria nepakitusio apie 80%, linkomicino sulfoksido - 10% ir apie 5% - N-demetilo linkomicino.
Linkomicinu gydomos gramteigiamų aerobų ir anaerobų sukeltos ligos.
Kiaulių ir paukščių, šertų pašaru, papildytu linkomicinu, išlauka yra iki 6 dienų, priklausomai nuo dozės, o kiaulės, kuriai sušvirkštas antibiotikas, skerdenai – 5-8 dienos. (Matusevičius A., Špakauskas V. 2005)
2.2.5 Oksitetraciklinas
5 pav. Oksitetraciklino struktūrinė forma. (Matusevičius A., Špakauskas V. 2005.) Rezorbcija iš švirkštimo vietos skirtingų gyvūnų rūšių įvairi. Bioprieinamumas sušvirkštus į šlaunies raumenį - 79%, į kaklą – 86%, į petį -98%.
Sušvirkštus arkliui į veną 10mg/kg, po 30 minučių kraujo serume susidaro 16,89 mm/ml oksitetraciklino koncentracija. Lengvai patenka į plaučius, inkstus, bronchų sekretą. Sušvirkštus arkliui į veną 5mg/kg, didžiausia koncentracija kraujo serume susidaro po 30 min. ir tolygiai mažėja 36 val., o po 48 valandų oksitetraciklino nerandama. Lengvai patenka į sinovinį skysčius, pilvo ertmės skysčius, šlapimą.
Kiaulėms sušvirkštus į raumenis 30mg/kg oksitetraciklino, maksimali koncentracija (8,1 µg/ml) kraujyje susidarė po 2 valandų. Ilgo veikimo oksitetraciklino formos pranašumas tas, kad 3-5 dienas audiniuose, kraujo serume gali išlikti terapinė koncentracija. Sušvirkštus jauniems mėsiniams galvijams ilgo veikimo oksitetraciklino vaistinę formą, kraujo serume per 60-90 min. susidarė 4 mm/ml koncentracija ir bemaž tokia pati išsilaikė apie 12 valandų. Pusinės eliminacijos periodas – 21,8 val., bioprieinamumas – 51,5%. Ilgo veikimo vaisto formos kraujo serume koncentracija 0,5 mm/ml išsilaikė iki 87 val., o paprasta – iki 52 valandų. Ilgo vaisto veikimo formos pusinės eliminacijos periodas trunka 36,9 val., paprastos – 11,1 valandos. Prolonguota vaisto formos koncentracija galvijų kraujo serume iki 0,5 mm/ml sumažėjo per 86,8 val., o paprastos – per 51,5 valandos. Veršelių organizme endotoksinas neigiamai veikia oksitetraciklino pasiskirstymo tūrį ir ilgina eliminacijos pusperiodį.
Oksitetraciklinas, derinamas su meloksikamu ar su flumetasonu veiksmingai gydo gyvūnus, sergančius bronchopneumonija, o derinys su prostaglandinais – karves, sergančias endometritu. (Matusevičius A., Špakauskas V. 2005)
2.2.6 Ampicilinas
6 pav. Ampicilino struktūrinė forma. (Matusevičius A., Špakauskas V. 2005.)
Efektyviai veikia gramteigiamus ir gramneigiamus mikroorganizmus – streptokokus, pneumokokus, enterokokus, salmoneles, negaminančius beta laktamazes stafilokokus, Haemophilus influenzae, Proteus mirabilis, Listeria monocytogenes, E.coli.
Atsparus skrandžio sultims, gerai rezorbuojasi suduotas per os. Įdavus per os 0,5g, didžiausia koncentracija kraujo plazmoje – 3 mg/ml susidaro po 2 val. ir maždaug tokia pat išlieka apie 4 valandas. Iš virškinamojo trakto rezorbuojasi apie 30-40% dozės. Ištirpintas vandenyje, gliukozės tirpale, pieno pakaitale ir sugirdytas rezorbuojasi gerai. Ampicilino druska trihidratas duodamas per os. Jo biologinis pasisavinimas 35-50%.
Ampicilino natrio druska vartojama parenteraliai. Sušvirkštus į raumenis 0,5 arba 1g, po 1 val. kraujo plazmoje susidaro atitinkamai 7 ir 10 mg/ml koncentracija, kuri per 80
minučių sumažėja perpus. Suvartojus vienodas dozes benzilpenicilino ir ampicilino, didesnė ampicilino koncentracija kraujo plazmoje susidaro dėl lėtesnio pašalinimo per inkstus. Apie 20% ampicilino jungiasi su kraujo plazmos baltymais. Daugiausia jo patenka į plaučius, kepenis, blužnį, tulžį, pleuros ir sąnarių skysčius, pilvo ertmę. Audiniuose koncentracija gali būti didesnė negu kraujo plazmoje. Esant smegenų dangalų uždegimui į cerebrospinalinį skystį patenka apie 65% kraujo plazmos koncentracijos. Gerai praeina placentą, bet neveikia teratogeniškai. Didesnė dalis nepakitusio ampicilino su šlapimu išsiskiria per inkstus. Apie 50% dozės per os ir 80% parenteraliai suvartoto ampicilino per 6 valandas pasišalina su šlapimu. Sutrikus inkstų funkcijai, ampicilino išskyrimas sulėtėja.
Ampicilinas duodamas gyvūnams, sergantiems infekcinėmis ligomis, kurių sukėlėjai jam jautrūs. Juo gydoma sergant salmonelioze, kolibakterioze, pasterelioze, raudonlige, dispepsija. Švirkščiamas į raumenis ir duodamas per os po 15-30mg/kg. Ampicilino trihidratas skiriamas per os, o ampicilino natrio druska švirkščiama į raumenis. (Matusevičius A., Špakauskas V. 2005)
2.2.7 Amoksicilinas
7 pav. Amoksicilino struktūrinė forma. (Matusevičius A., Špakauskas V. 2005.) Gaminama amoksicilino trihidrato ir natrio druska. Veikia baktericidiškai, bakterijų sienelės apvalkalėlyje slopina murino sintezę. Amoksicilinas atsparus skrandžio sultims ir skirtas vartoti oraliai.
Amoksicilinas greičiau ir geriau už ampiciliną absorbuojamas iš virškinamojo trakto. Iš virškinamojo trakto rezorbuojasi 80-90% dozės. Patenka į daugelį organizmo audinių ir skysčių, išskyrus smegenis ir cerebrospinalinį skystį, kai nėra smegenų dangalų uždegimo, bet esant uždegimui patenka lengvai. Tulžyje ir tarpląsteliniame skystyje susidaro 50%, o bronchų sekrete tik - 7% kraujo plazmos koncentracijos.
Sveikiems viščiukams sušvirkštus į raumenis ar įdavus per os po 10mg/kg amoksicilino, biologiškai pasisavinta buvo atitinkamai 77,2 ir 60,9%. Eliminacijos pusperiodis – 1,09 ir 1,13 valandos. Pasiskirstymo tūris sušvirkštus į veną – 1,12 L/kg,
klirensas – 0,80 L/val/kg. Kiaulėms įdavus per os po 22 mg/kg amoksicilino, didžiausia koncentracija susidarė po 0,97 valandos. Paršeliams, sergantiems diarėja sukelta E.coli, įdavus po 20 mg/kg amoksicilino per os, maksimali koncentracija kraujyje buvo 52% mažesnė palyginti su sveikų. Artritu sergantiems arkliams sušvirkštus 40 mg/kg amoksicilino į veną, sąnario sinoviniame skystyje buvo 79%, o sveikų arklių - 21% suvartotos dozės. Įdavus vienodą amoksicilino ir ampicilino dozę per os, amoksicilino koncentracija kraujo plazmoje apie du kartus didesnė ir rezorbuojasi du kartus greičiau negu ampicilinas. Įdavus per os 250 mg, po 2 valandų kraujo plazmoje susidaro apie 4 mg/ml koncentracija. Efektyvi koncentracija kraujyje išsilaiko du kartus ilgiau negu ampicilino. Pašaras netrukdo amoksicilino rezorbcijai iš kiaulių virškinamojo trakto. Biologinis pasisavinimas – apie 95%. Apie 20% amoksicilino susijungia su kraujo plazmos baltymais.
Eliminacijos pusperiodis – apie 80 minučių. Dalis nepakitusio amoksicilino (apie 50%) su šlapimu per inkstus išsiskiria aktyvios formos. (Matusevičius A., Špakauskas V. 2005)
2.2.8 Gentamicinas
8 pav. Gentamicino sulfato struktūrinė forma. (Matusevičius A., Špakauskas V. 2005.)
Gydymo tikslams vartojama jo druska – Gentamicini sulfas. In vitro esant gentamicino koncentracijai 2-10µg/ml, slopinama daugelis stafilokokų, žarninės ląstelės ir kiti gramneigiamų bakterijų vystymąsi. Gali veikti mikroorganizmus, atsparius kitiems aminoglikozidams. Neveikia anaerobų.
Sušvirkšto į raumenis gentamicino didžiausia koncentracija kraujyje susidaro po 0,5-1 valandos. Lengvai patenka į gyvūnų audinius, pleuros, sąnarių, pilvaplėvės skysčius, skreplius, limfą. Į tulžį gentamicino patenka mažai. Į smegenų skystį patenka nedaug,
priklauso nuo smegenų dangalų uždegimo. Nedidelė dalis patenka į akių audinius. Lengvai praeina placentos barjerą.
Parenteraliai vartojamo gentamicino absorbcija įvairių gyvūnų organizme skirtinga. Sušvirkšto į raumenis biologinis pasisavinimas: karvės - 92%, arklio - 87%, katės - 68%, šuns - 95%, kalakuto - 21%. Švirkščiant po oda gentamicino prieinamumas toks pat, kaip ir švirkščiant į raumenis.
Avių, gavusių gentamiciną, šlapime po 24 valandų rasta 91%, šuns – per pirmąsias 5 valandas - 96%, suaugusių galvijų per pirmąsias 8 valandas - 83%, o 4-5 savaičių veršelių per pimąsias 24 valandas - 90% suvartotos dozės.
Gentamicinas kaupiasi inkstų proksimaliniuose kanalėliuose. Čia jo koncentracija yra keletą kartų didesnė negu serume ar kituose audiniuose. Sušvirkštus gentamiciną sveikiems veršiams į veną, po 4 val. inkstuose koncentravosi 46% suvartotos dozės, o po 48 valandų – 6,3%.
Gentamicinu gydomos sunkios jam jautrių bakterijų ir stafilokokų sukeltos ligos – šlapimo, kvėpavimo, virškinimo organų, kaulų, odos ir kitų minkštųjų audinių infekcijos, sergant meningitu, endokarditu. (Matusevičius A., Špakauskas V. 2005)
2.2.9 Streptomicinas
9 pav. Streptomicino sulfato struktūrinė forma. (Matusevičius A., Špakauskas V. 2005.)
Dažniausiai iš visų aminoglikozidų vartojamas streptomicino sulfatas, nes jis mažiausiai toksiškas.
Dozė per os – 22-33 mg/kg. Sugirdytas blogai rezorbuojasi, todėl paveikia tik virškinimo trakto mikroflorą ir iš organizmo išskiriamas su išmatomis. Greitai ir gerai
rezorbuojasi iš serozinių ertmių, sušvirkšto į raumenis maksimali koncentracija kraujyje susidaro po 1-2 valandų. Su plazmos baltymais susijungia 30%. Sušvirkštus į raumenis patenka į daugelį audinių, išskyrus smegenis. Praeina placentą ir randamas vaisiuje. Eliminacijos pusperiodis – 5-6 valandos. Sušvirkštus į veną pusperiodis sutrumpėja iki 1-2 valandų. Apie 29-89% streptomicino per 24 valandas išskiria su šlapimu per inkstus, ir didžioji dalis – aktyvios formos. Nedidelė dalis išsiskiria su tulžimi.
Streptomicinu gydomi gyvūnai, sergantys tuberkulioze, brucelioze, leptospiroze, maru, tuliaremija, Haemophilus influenzae kvėpavimo takų sukeltais susirgimais, virškinamojo trakto, šlapimo takų peritonitu, sepsiu, įnosėmis ir kitomis jautriomis, gramneigiamų mikroorganizmų sukeltomis ligomis.
Išlauka veršienos – 2, paukštienos – 4 dienos. (Matusevičius A., Špakauskas V. 2005)
2.2.10 Penicilinas
10 pav. Penicilinų struktūra. (Baranauskas L. 2005)
Beta laktamai, sušvirkšti į raumenis, greitai absorbuojami ir pasiskirsto gyvūno organizme, lengvai patenka į audinius, pleurą ir sąnarių skysčius. Sunkiausiai patenka į kaulus, nervus, širdies raumenį. Maksimali koncentracija kraujyje susidaro po 1-2 valandų, o sušvirkštus į raumenis trumpai veikiančius penicilinus – po 30-60 minučių. Ilgai veikiantys penicilinai iš švirkštimo vietos rezorbuojasi lėtai, jų koncentracija kraujyje didėja pamažu, o iš organizmo eliminuojami palaipsniui. Iš poodžio jie rezorbuojasi lėčiau ir netolygiai. Beta laktamai nepatenka į gyvūno ląsteles.
Rezorbavęsi dalis penicilinų sudaro kompleksinius junginius su baltymais. Penicilinai, kurių didžioji dalis susijungia su baltymais (oksacilinas, dikloksacilinas), kraujo plazmoje sudaro mažesnę koncentraciją nei tie, kurių susijungia nedidelė dalis (benzilpenicilinas, ampicilinas).
Norint sulėtinti penicilinų rezorbciją ir pailginti poveikio laiką, buvo sukurtos specialios jų druskos (formos). Šiuo metu gaminamos ir vartojamos penicilinų druskos lėtai rezorbuojasi ir ilgą laiką sudaro kraujyje terapinę koncentraciją. Sušvirkštus kartą į raumenis terapinė koncentracija išsilaiko iki 24 valandų. Daugelyje audinių penicilino koncentracija bemaž tokia pati, lengvai praeina placentą, greitai patenka į organizmo skysčius.
Didžioji rezorbavusių beta laktamų (penicilinų) dalis per inkstus pašalinama su šlapimu. Apie 10% pasišalina per inkstų kapiliarų kamuolėlius, ir 90% - per inkstų kanalėlių sekreciją.
Daugumos beta laktamų eliminacijos pusperiodis yra 30-60 min., o esant inkstų nepakankamumui pailgėja iki 10 valandų. Beta laktamai išskiriami taip pat su seilėmis, pienu. Juose yra 3-15% koncentracijos, esančios kraujo serume.
Įdavus per os, įvairių penicilinų rezorbcija skirtinga ir didžia dalimi priklauso nuo jų atsparumo rūgštims bei junginių sudarymo su baltymais. Penicilino dalis, susijungusi su baltymais, antimikrobiškai neaktyvi. Duodant gyvūnui penicilinų prieš šeriant, slopinamas jų jungimasis su baltymais ir išsaugomas didesnis antimikrobinis aktyvumas. Daugelį penicilinų suardo skrandžio sulčių druskos rūgštis. Per os duodami tik rūgštims atsparūs penicilinai. (Matusevičius A., Špakauskas V. 2005)
Penicilinas G (benzylpenicilinas, PCG) yra natūralus penicilinas, kurį gamina Penicillium chrysogenum. Nors buvo atrasta daugybė kitų antibiotikų, penicilinas iki šiol yra viena iš efektyviausių kovos su bakterijų sukeliamais susirgimais priemonių. Jis veikia gram-teigiamas bakterijas ir skiriamas intraveniniam, intraraumeniniam, poodiniam ir peroraliniam vartojimui. Peniciliną inaktyvuoja skrandžio sultys; jo rezorbcija žarnose yra bloga, todėl dažniausiai skiriamas parenteraliai. Jis naudojamas terapiniais tikslais visoms gyvulių rūšims; dozė priklausomai nuo svorio įvairuoja nuo 3 iki 25 mg/kg svorio. Dažniausiai naudojamas pieninių karvių mastito gydymui bei virškinamojo trakto, kvėpavimo takų ir šlapimtakių uždegimams gydyti. (Botsoglou N.A., Fletouris D.J. 2001)
Mastitinėms karvėms penicilinas G leidžiamas tiesiai į tešmenį ir didžioji duotosios dozės dalis patenka į pieną. Penicilino G išsilaikymas piene nepriklauso nuo preparato formuluotės ar patekimo būdo, ir tik po 5 dienų nuo gydymo pabaigos piene jo neaptikta . Taigi, jeigu mastitinės karvės pienas šiomis dienomis bus pateiktas supirkimui, jis užkrės didelį kiekį švaraus pieno. (Chen J. 1991. Luo W., Hansen B.E., Ang C.Y.W. 1997. Hormazabal V., Yndestad M. 1995. Di Corsia A., Nazzari M. 2002)
2.3 Mastitas ir jo gydymas
Pieno liaukos uždegimas - mastitas – viena iš didžiausių pienininkystės ūkių, kurie pasaulyje kasmet dėl mastitų patiria 2 milijardus dolerių nuostolių, problemų. (Klimienė I. 2003)
Rezultatyvus mastito gydymas antibiotikais priklauso nuo sukėlėjų jautrumo naudojamiems antibiotikams, uždegimo pobūdžio, antibiotiko išvirkštimo vietos ir gydymo kurso nuoseklumo. Pastebėtas skirtingas antibiotikų poveikis į mikroorganizmus in vivo ir in vitro. Tai besaikio antibiotikų vartojimo pasekmė, dėl to atsiranda naujos mutantinės mikroorganizmų padermės atsparios naudotiems antibiotikams. Todėl gydant ūmius ir lėtinius uždegimus, būtinas sekreto bakteriologinis tyrimas, kartu atliekant antibiotikogramą.
Mastitu sergančių karvių gydymui, kurių sukėlėjai stafilokokai ir streptokokai, dažniausiai vartojami šie riboto spektro antibiotikai: natūralūs ir pusiau sintetiniai penicilinai, eritromicinas, linkomicinas. Gram- neigiamų bakterijų sukeltam mastitui gydyti dažniausiai vartojamas polimiksinas, neomicinas, streptomicinas, kanamicinas. (Japertas S. 1999)
Bakterinės kilmės mastitu sergančioms karvėms gydyti vartojami plataus spektro antibiotikai – tetraciklinai, ampicilinas, cefalosporinai, rifamicinai. Dažnai skiriami ne vienas, o iš karto keli antibiotikai. Kompleksinis gydymas skiriamas, norint sustiprinti antimikrobinį antibiotikų veikimą, apsaugoti nuo atsparių mikroorganizmų vystymosi. (Aniulis E., Pamakštienė E., Japertas S. 2001)
Veterinarijoje mastitams gydyti naudojami antibiotikai turi šalutinį poveikį, nes jie toksiškai veikia kraujodaros ir parenchiminius organus. Be to, kasmet didėja mikrobų atsparumas antibakteriniams vaistams. Todėl gydymas (ypač pakartotinis) dažnai yra neefektyvus. Dar viena neigiama gydymo antibiotikais pasekmė - likučiai gyvulio organizme ir produkcijoje (karencija arba išlauka). (Vaitlokas L. 2005)
2.4 Antibiotikų ekstrakcija iš biomatricų
Antibiotikai yra antibakteriniai agentai, gauti iš gyvų organizmų. Dažniausiai sutinkamos grupės yra β-lactamai, tetraciklinai, aminociklitoliai, chloramfenikoliai, peptidai, ir makrolidai. Tokie sintetiniai agentai kaip sulfamidai ir nitrofuranai klasifikuojami daugiau kaip antibakterinės medžiagos, o ne antibiotikai.
Antibiotikų naudojimas žemės ūkyje prasidėjo 1950-taisiais, kai oksitetraciklinai ir chlortetraciklinai buvo panaudoti kaip maisto papildas. Dabar gyvulininkystėje šie ir kitų aukščiau minėtų antibiotikų grupių atskiri nariai paprastai naudojami kaip aktyvūs ligos gydymo veiksniai bei profilaktinės ar augimą skatinančios priemonės. 1980-taisiais nustatyta, kad bent 60% maistui naudojamų gyvulių kažkokiu savo gyvenimo laikotarpiu naudojo antibiotikus. Šiuo metu intensyviai vystantis gyvulininkystei kai kuriose šalyse šis skaičius gali būti didesnis.
Plačiai paplitęs antibiotikų naudojimas žemės ūkyje rodo, kad šių sudedamųjų dalių likučių lieka ir suvartotuose maisto produktuose.
Šių likučių monitoringas yra būtinas užtikrinti tokį jų esamą kiekį, kuris nekeltų rizikos visuomenės sveikatai. Šių antibiotikų likučiai maiste gali sukelti alergines reakcijas jautriems ar padidinto jautrumo individams, o taip pat daryti netiesioginę įtaką, pvz. atsparių bakterijų grandinių vystymuisi. Dėl šių rimtų priežasčių Europos Sąjunga (EU) pagal Komisijos nuostatus 97/6 bei Tarybos nuostatus 2821/98 nusprendė panaikinti kai kurių antibiotikų naudojimo leidimą. Lietuvoje 2000 metais uždrausti 9 antibiotikai, o kitiems nustatytos MLR.
Analitinės metodologijos sėkmingai kuriamos ir vystomos tam, kad įvardinti ir suskaičiuoti šias sudedamasias dalis. Mokslinėje literatūroje randama daug įvairių metodų aprašymų, kuriais galima įgyvendinti šiuos tikslus. Antibiotikų aptikimui skirti metodai istoriškai yra daugiausiai mikrobiologiniai metodai, kurie remiasi augimo slopinimu. Tačiau per pastaruosius du dešimtmečius išplėtotas plonasluoksnės chromatografijos (TLC) bei skysčių chromatografinis (LC) metodai kokybiniam bei kiekybiniam identifikavimui. Taip įvyko dėl to, kad mikrobiologiniai metodai dažnai reikalauja daug laiko ir stokoja specifiškumo bei tikslumo, reikalingo kontrolės tikslams.
Trumpa publikuotų antibiotikų analizės metodų apžvalga atskleidžia keletą bendrų bruožų. Paprastai teigiama, kad vienas pirmųjų ir pačių sunkiausių žingsnių antibiotikų ar bet kokių vaistų analizėje yra vaisto ištraukimas bei išvalymas iš biomatricos. Tai yra būtina visų analitinių metodologijų sąlyga ir pagrindas. Rentgenologinės metodologijos (pvz. receptoriaus ir mikrobų rentgenologiniai tyrimai) reikalauja tik minimalios ekstrakcinės ir valymo procedūros. Tokios kiekybinės ir patvirtinančios metodologijos kaip chromatografiniai ar spektrometriniai tyrimai, o ypatingai audinio matricos likučių tyrimai reikalauja išsamių ekstraktų procedūrų prieš jų paruošimą analizei.
Antibiotikų ekstrakcijai ir išvalymui iš biomatricos įprastai naudojama ekstrakcija skysčio–skysčio (SSE) medžiagos nusodinimą ant kietosios fazės (SPE). SSE buvo vienas
pirmųjų plačiai taikomų būdų vaistų ištraukimui. Per pastaruosius du dešimtmečius SPE pripažinta kaip neatsiejama daugelio vaistų gavybos procedūrų dalis. (A.Baltušnikienė. 2003)
2.4.1 Metodologijos, naudojamos antibiotikų gavybai iš biomatricos
Būdas, kuriuo ištraukiami vaistai, priklauso nuo biomatricos kilmės. LLE atveju apgalvotos daugiažingsnės procedūros apima ištraukimą ir perkėlimą į organinę ir vandeninę fazes su atitinkamu pH, o joninė mainų ekstrakcija gali pašalinti reikiamas dalis iš biomatricos taip pat kaip ir sumažinti teršalų kiekį galutiniame ekstrakte. Kai kurioms matricoms, pvz.: šlapimui, LLE ar SPE naudoti tirti nereikia. Plazmai gali reikėti tam tikro tyrimo apdorojimo prieš analizę, pirmiausiai dėl vaistų surišimo plazmos baltymu albuminu, α-rūgšties glikoproteinu, lipoproteidais ir γ-globulinais. Paprastai tai apima baltymų nusodinimą kai naudojamas organinis tirpiklis toks kaip acetonitrilas arba rūgštys, pvz.: perchloro rūgštis. Tai gali vesti prie vaistų netekimo kai proteinai nusėda dėl vaistų. Pienas yra sudėtinga matrica dėl savo lipidų emulsijos. Riebalų ardymas ir pašalinimas gali būti būtinas. Audinių matricos yra bene sudėtingiausios vaistų ekstrakcijai. Skirtumai egzistuoja tarp raumenų, inkstų ir kepenų. Kepenys yra riebus audinys bei daugelio metabolinių fermentų sistema. Chloramphenikolių kiekis dramatiškai sumažėja homogenizuotuose kepenų mėginiuose, kuriuose nebuvo pridėta fermentų slopintojų. Taip pat egzistuoja kiti audiniui jautrūs vaistai. Teigiama, kad vystyti audinio likučių ekstrakcijos metodologijas yra sudėtingiausia.
Makrolidų antibiotikai yra makrocikliniai junginiai, turintys bendrą 14-, 16- ar 17-nario makrociklinį laktonų žiedą, glikozidiniais ryšiais susijusį su vienu ar daugiau deoksigenuotu cukrumi, dažniausiai amino. Makrolidai yra silpni baziniai junginiai, silpnai tirpstantys vandenyje, o geriau tirpūs įprastuose organiniuose tirpikliuose. Dažniausiai jie sudaryti iš keleto artimai susijusių komponentų.
Makrolidų klasės atstovai yra eritromicinas, tilozinas ir tilmikozinas. Pagrindinės ekstrakcijos metodologijai svarbios fizinės-cheminės savybės yra stabilumas rūgštyje ir hidrofobinė prigimtis.
Tradiciniu makrolidų ekstrakcijos metodu laikoma tiesioginė makrolidų gavyba iš šarminių tirpalų ar vandeninio homogenizuoto audinio tirpalo tiesiogiai į organinius tirpiklius (chloroformą, dichlorometaną, etilo acetatą), į tirpiklį. Regeneravimas iš šių metodų artimas 100%, kur R.S.D.s mažiau nei 10%. Hanada ir kiti ištyrė, kad tert.-butilo metilo eterio
ekstraktai geresni, nes gaunami švariausi. Tilozino ir eritromicino ištraukimas metanolio-acetono mišiniu davė dviejų antibiotikų 90% atsikartojimą.
Cheminis chloramfenikolių apibūdinimas yra benzeno žiedas su pakaitine trivalentės anglies grandine. Jie yra poliniai ir kepenyse formuoja gliukoronatus. Tyrinėjant kepenų audinį reikia specialios mėginio tyrimo metodikos. Ramos ir kt. palygino skirtingas ekstrakcijos procedūras bei chloramfenikolio stabilumą žuvų mėginiuose esant šaltoms saugojimo sąlygoms. Apie atgavimą duomenų neužfiksuota. Young ir kt. pristatė metodą, apibūdinantį galvijų kepenyse esančių chloramfenikolio, tiamfenikolio ir florfenikolio likučių nustatymą. Po gliukoronatų dekonjugacijos iš homogenizuoto audinio heksano dėka pašalinami riebalai, o pats išgaunamas etilo acetato pagalba.
Ekstrakcija paprastai atliekama metanoliu, acetonitrilu ar etilo acetatu. Geriausi rezultatai užfiksuoti žuvų ir krevečių bandiniuose, kur chloramfenikolio rasta daugiausiai (90%). Čia etilo acetatas buvo naudotas kaip tirpiklis, vėliau sekė acetonitrilo (80%) ir metanolio (75%), o R.S.D.s siekė mažiau nei 10%. Ekstrakto atskyrimas su nepoliniu tirpikliu reikalingas lipidams pašalinti. Atlikti SPE išvalymai naudojant tiek nepolinės, tiek polinės fazės medžiagas. Nepaisant interferencijų geriausi rezultatai yra skirstant C18 kolonėlėmis (nuo 90% iki 100%).
Β-laktamai chemiškai apibūdinami kaip β-laktam žiedas, sujungtas su tiazolidino žiedu (penicilinai) arba dihidrotiozino žiedu (kefalosporinai ir kefamecinai). Du šią antibiotikų grupę reprezentuojantys nariai yra benzilpenicilinas ir ceftiofuras. Jie yra nepatvarūs silpnose rūgštyse bei bazėse. Penicilinai taip pat nepatvarūs metanolyje ir degraduoja dėl endogeninių raumens fermentų. Kokybinė penicilinų analizė yra probleminė – jų neaptinkama įprastomis UV bangomis, o ypač kepenų bei inkstų mėginiuose, be to, enzimų hidrolizė gali sukelti problemas siekiant gauti atkuriamus ir tikslius rezultatus.
Siekdami išgauti švaresnius ekstraktus, tradiciniai gavybos metodai naudoja vandeninius ekstraktus su baltymus nusodinančiais agentais tam, kad pašalinti proteinus prieš tolesnį tyrimą. Tolimesniuose valymo etapuose naudotas SPE (anijonų pakeitimas, diolinis ir C18) bei imunokolonėlės atgavimo rezultatai paprastai buvo aukštesni nei 70%. Gaunami rodikliai priklauso nuo tiriamo audinio. Daugumos žemės ūkyje naudojamų penicilinų geriausi rezultatai gauti iš inkstų (nuo 80 iki 100%), kepenų (nuo 73 iki 93%) serumo (nuo 70 iki 90%).
Van Rhijn ir kt. pateikė β-laktamų analizę, paremtą izotopų atskiedimu, kuri panaikina su fermentų veikla susijusias problemas.
