Pokus o nahrazení antibiotik zinkem přináší problémy

Zemědělci na začátku jednadvacátého století omezili využívání antibiotik v chovech hospodářských zvířat. Důvodem byla ochrana před vznikem bakterií, které by byly před antibiotiky odolné a škodily by jak zvířatům, tak i lidem. Vědci tehdy přišli s řešením, které nahradilo antibiotika zinkem. Dle nové studie ale zinek představuje podobně velký problém jako samotná antibiotika.

Oxid zinečnatý v chovech prasat nahradil antibiotika v roce 2006. Ta byla tehdy jako růstový stimulátor a profylaktické léčivo v Evropské unii zakázána. Jejich používání totiž přinášelo značné komplikace a hrozby do budoucnosti. Nahrazení zinkem se tak jevilo jako dobrý nápad. Předpokládalo se, že tento krok bude k životnímu prostředí s ohledem na rozvoj antimikrobiální rezistence šetrnější.

Jenže za necelých dvacet let dobře míněné snahy o změnu je zinku už v životním prostředí obrovské množství. Vědci varují, že zabere další dekády, než se jeho koncentrace výrazněji sníží. Do půdy se totiž dostává i z hnojiv.

„Zinek projde seletem, jeho nevstřebaná část se dostává do mrvy a tou se pak pohnojí půda, kde zinek selektivně působí na půdní mikroorganismy. Zároveň jsou v mrvě zinkem již ovlivněné bakterie ze střevního mikrobiomu selete. Navíc se zinek v podobě oxidu zinečnatého přidává také do hnojiv jakožto mikroprvek pro podporu růstu rostlin. Máme tady hned dvě cesty, kterými se kov ze zemědělství dostává do životního prostředí,“ popsala Kristýna Číhalová z Ústavu chemie a biochemie na Mendelově univerzitě.

Bakterie se naučí se zinkem žít

Vědci z týmu, kde Číhalová pracuje, studovali bakterie, jež dlouhodobě vystavili dávkám oxidu zinečnatého. „Screenovali jsme vývoj antibiotické rezistence. Závěry jsou poměrně zásadní, dostali jsme se za hranici kritického bodu rezistence, což znamená, že bakterie je nyní považována za rezistentní vůči příslušnému antibiotiku. Analýzy signalizují rezistenci u různých typů antibiotik, což je velký problém,“ uvedla Číhalová.

S používáním zinku podle vědců vzrůstá i patogenita bakterií. Bakterie má totiž tendenci se shlukovat a chránit, čímž se brání před dezinfekcí. Aby to dokázaly, vytvářejí takzvaný biofilm.

Redukce používání oxidu zinečnatého v chovech selat nastala až v posledních dvou letech, připomíná vědkyně. Unijní legislativa totiž v roce 2022 snížila používání zinku v krmivech na desetinu. „Předchozích šestnáct let však byly tyto látky používány ve vysokých koncentracích, což přispělo k vývoji rezistentních bakterií, které jsou následně začleněny prostřednictvím potravního řetězce do lidského střevního mikrobiomu,“ ujasnila.

Rezistentní bakterie pak dle Číhalové předávají své zinkem získané vlastnosti bakteriím dál. „Když se poté nakazíme bakterií, kterou lze běžně léčit antibiotiky, ve střevě si bakterie mohou předat geny rezistence, čímž se antibiotikum vůči těmto bakteriím stává neúčinným,“ upozornila vědkyně.

Hledá se řešení, zatím marně

Vědci zkoumali nejen oxid zinečnatý, ale i jeho nanočásticovou alternativu. Doufali, že ta přinese řešení. To se ale nestalo. Nanočástice mají sice pozitivní efekty, jako je růst hmotnosti u selat, nikdo ale zatím podrobně nestudoval dopady na rezistenci a virulenci. Výzkum brněnských vědců v tomto případě naznačuje, že výsledky nebudou ve prospěch nanočástic zcela jednoznačné.

„Nanočástice zinku se mohou navzdory výsledkům předešlých studií tvářit jako vhodná substituce za oxid zinečnatý, nicméně podrobnější analýzy odkrývají jeho potenciální hrozbu pro zdraví lidí i zvířat v podobě zvyšování schopnosti přenosů genů rezistence i virulence mezi bakteriemi. Pokud by se používaly častěji a ve větším množství, výsledky by byly zřejmě obdobné jako u oxidu zinečnatého,“ vysvětlila Číhalová.

Problémem je podle vědkyně celá politika používání kovů – zinek je pouze modelová substance. „Na počátku zavedení nových suplementů krmiv či hnojiv s cílem profylaxe a stimulace růstu by měla proběhnout vhodná analýza rizik, díky které by byly potenciální dopady v předstihu odhaleny,“ zdůraznila.

Bakterie se už podle ní od vlivu zinku očistit nedají. Do původního stavu se nevrátí a podmínkám životního prostředí se budou přizpůsobovat. „Kvůli zinku jsou bakterie připravené zvládat další stresová prostředí. To jsme si potvrdili, když jsme tyto bakterie poslali odolávat nežádoucím podmínkám do stratosféry,“ dodala vědkyně.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Evropské řeky jsou plné mikroplastů. Včetně Labe

Ve srovnání s řekami v Africe a Asii jsou ty evropské řádově čistější. Přesto je podle sérií nových výzkumů i jejich voda znečištěná podle vědců znepokojujícím množstvím částeček umělých hmot.
před 16 hhodinami

Na vzdálené planetě by mohl existovat život, naznačují zjištění vědců

Vědci objevili pomocí vesmírného teleskopu náznaky života na vzdálené planetě. Tým expertů z Cambridgeské univerzity zkoumal atmosféru na planetě s názvem K2-18b a našel známky molekul, které na Zemi produkují pouze jednoduché organismy, napsal britský server BBC. Jistotu ale badatelé ještě nemají.
včeraAktualizovánopřed 17 hhodinami

Zemřel historik a iberoamerikanista Josef Opatrný

V úterý zemřel historik a iberoamerikanista Josef Opatrný, bylo mu 79 let. Informaci Institutu Cervantes potvrdila agentuře ČTK Monika Brenišínová ze Střediska ibero-amerických studií Filozofické fakulty Univerzity Karlovy, kde Opatrný působil. Byl předním znalcem vývoje česko-latinskoamerických vztahů a uznávaným expertem na dějiny Kuby a obecné problémy světových dějin.
16. 4. 2025Aktualizováno16. 4. 2025

Dva druhy českých lišejníků by mohly růst i na Marsu, naznačil výzkum

Vědci poprvé prokázali, že některé druhy lišejníků mohou přežít podmínky podobné těm na Marsu. A to včetně smrtícího ionizujícího záření, které těmto odolným organismům nedokázalo zabránit, aby téměř normálně rostly.
16. 4. 2025

Vědci poprvé natočili „kolosálního kalmara“ u něj doma

Vědci na palubě výzkumného plavidla zachytili vůbec první potvrzené záběry exempláře kalmara Hamiltonova (Mesonychoteuthis hamiltoni) v jeho přirozeném prostředí. Dospělí jedinci s přezdívkou kolosální oliheň, kteří byli zatím zkoumáni jen díky nálezům v žaludcích velryb, náhodným výlovům nebo ze záběrů rybářů, mohou, podle Schmidtova oceánského institutu, dorůstat délky kolem sedmi metrů. Mládě na snímku měří 30 centimetrů.
16. 4. 2025

Tričko, které upozorní řidiče na mikrospánek, vyvíjejí na univerzitě v Liberci

Blížící se mikrospánek nebo únavu řidiče za volantem pozná tričko, které vyvíjejí vědci na katedře oděvnictví Fakulty textilní Technické univerzity v Liberci. Senzory změří zpomalující se dech a spustí alarm. Podle dopravních expertů stojí mikrospánek nebo nepozornost v důsledku únavy až za pětinou dopravních nehod.
16. 4. 2025

EK poprvé schválila přípravek proti Alzheimerově chorobě

Evropská komise (EK) poprvé schválila přípravek proti Alzheimerově chorobě, informovalo v úterý generální ředitelství EK pro zdraví. Přípravek Lecanemab je však vhodný jen pro velmi malou část pacientů, u kterých může nemoc trochu zpomalit, napsala agentura DPA.
15. 4. 2025

Antibiotika mohou zhoršit reakci kojenců na očkování, zjistila studie

Lidstvo nemá účinnější ochranu dětí před nakažlivými nemocemi, než jsou vakcíny. Řada faktorů ale může zhoršit reakci na ně. Vědci teď našli řešení na rozšířený problém.
15. 4. 2025
Načítání...