真菌可引起人类、动物和植物疾病。每年有 150 万人死于真菌感染,而粮食作物的真菌侵袭威胁着粮食生产。为了保护自己,我们开发了化学制剂(以药物或杀虫剂的形式)来杀死有害真菌。对抗真菌感染最有效的药物是一组统称为唑类的物质。
我们用于对抗病原真菌的唑类药物必须具有良好的效果,这一点至关重要。”
Ida Skaar,挪威兽医研究所高级研究员
唑类确实经常被用作人类和动物的药物、预防粮食作物和高尔夫球场的真菌病、保存木材、防止球根花卉和青贮饲料发霉以及保存观赏植物。名单很长。这种频繁的使用引起了研究人员的担忧,因为有害真菌会产生耐药性。
一个鲜为人知的话题
抗生素耐药性是一个众所周知的问题,引起了许多人的关注。相比之下,杀菌剂抗性是一个很少被探索但非常相关的话题。世界卫生组织(WHO)已将烟曲霉和其他生物体列为未来可能对健康构成威胁的真菌。烟曲霉是一种常见真菌,随处可见,对健康人几乎没有威胁。对于免疫系统受损的人来说,它可能会导致需要治疗的感染。在这种情况下,通常以唑类为基础的药物必须有效,这一点至关重要。
“对唑类具有抗药性的烟曲霉是一个日益严重的全球性问题,”斯卡尔说。
“我们不知道挪威的情况如何,但随着我们预计未来气候会变得更加潮湿和温暖,问题将会变得更加严重。
“了解挪威的情况是绝对必要的。我们必须积极主动,在问题变得过于严重之前掌握必要的知识。除其他外,我们必须了解我们有多少抵抗力,真菌以何种方式产生抵抗力,以及在哪些环境中可能会出现阻力(所谓的热点)。
One Health - 一切皆相连
Skaar 领导了 NavAzole 项目,该项目旨在绘制和了解挪威唑类耐药性的发展情况。需要这些知识才能做出明智的决定,以将阻力水平保持在尽可能低的水平。这需要不同部门之间的合作。
“唑类耐药性涉及多个领域。因此,我们在处理它时必须牢记“同一个健康”的观点。这意味着我们必须承认人类健康、动物健康和周围环境之间的重要联系。我们需要考虑所有应用唑类领域,并研究耐药性发展的热点,以及耐药性如何进一步传播,”这位高级研究人员阐述道。
寻找土壤真菌的抗性
抗药性发展的一个潜在热点是农业中唑类农药的使用。在该项目中,NIBIO将致力于解决这个问题。
Andrea Ficke 是 NIBIO 的研究员,致力于研究谷物中的真菌病害。她解释了谷物田如何成为抗性发展的热点:
“烟曲霉是一种土壤寄生真菌,也存在于田间。在传统农业中,对农作物喷洒药物来防治各种真菌病害,许多杀菌剂都是基于唑类的。一些杀菌剂最终会进入土壤并导致细菌生长。会影响烟曲霉。就像大量使用抗生素会导致细菌产生耐药性一样,经常接触唑类也会导致烟曲霉产生耐药性。”
因此,在该项目中,研究人员希望调查在喷洒唑类杀菌剂的谷物田中是否发现了抗性烟曲霉,以及植物病原真菌的抗性发展与烟曲霉的抗性发展之间是否存在相关性。
“我们将研究两种引起叶斑病的真菌:小麦叶斑病(Zymoseptoria tritici)和结节壳针孢(Parastagonospora nodorum)。这些疾病会导致农作物大量损失,”菲克解释道。
Ficke 致力于研究谷物叶斑病已有 10-12 年。这些年来,她没有观察到对杀菌剂的耐药性出现令人担忧的增加。到目前为止,Skaar的研究小组还没有在田间发现抗性烟曲霉。然而,这并不意味着我们可以固步自封,恰恰相反。
预防工作很重要
“在挪威,我们非常幸运,农作物没有出现杀菌剂抗性的重大问题,”菲克说。
尽管Skaar在挪威的各种环境中发现了比预期更强的抗药性烟曲霉,但她也认为这个问题在挪威相对较小。“但是,在情况变得更严重之前,你不必走得比丹麦更远,”她补充道。
两位研究人员都强调了挪威关注这一问题的重要性。
“我们采取的预防措施至关重要。我们必须了解挪威问题的严重程度,并且必须采取措施减少抗药性的发展。综合虫害管理的使用在这方面发挥着重要作用,可以减少不必要的不必要的损失。”杀菌剂的使用。此外,还要考虑在什么情况下需要使用杀菌剂。”
研究人员总结道:“挪威擅长避免不必要地使用抗生素,我们也应该同样注重避免不必要地使用杀菌剂。当耐药性适当形成时,就很难根除。因此,我们必须积极主动。”
真菌如何产生抗药性?
在所有真菌种群中,都存在一定的遗传变异。这种差异可以使一些“个体”比其他人更能耐受接触杀菌剂。当人口接触杀菌剂时,这些“个体”将生存并可以繁殖。对杀菌剂的抗性是遗传性的,因此是遗传性的。真菌的 DNA 也可能发生随机突变,使其产生抗药性。这样,长期使用同一种杀菌剂,就会选择出抗药性越来越强的真菌。真菌繁殖得越快,产生耐药性的速度就越快。
不同的杀菌剂有不同的杀死或抑制真菌的策略。对一种杀真菌剂产生抗药性的“个体”不一定对以不同方式起作用的杀真菌剂具有抗药性。因此,避免片面使用相同作用方式的杀菌剂非常重要。此外,在植物生产中,应采用害虫综合治理(IPM)来减少对杀菌剂(和其他农药)的需求。