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

Vědci prozatím uchránili nejstarší strom světa před novou dálnicí

Nejstarší světový strom mohl být ohrožen výstavbou dálnice. Zachránila ho prozatím ovšem kampaň vědců. Ti zdůrazňují přínos podobných velikánů k poznání ohledně změn klimatu. Ve svém článku o příběhu stromu reportoval web německé stanice Deutsche Welle.
před 8 hhodinami

Ústup očkování v USA by svědčil hlavně spalničkám, ohrozil by miliony lidí

Očkování je jednou z páteří moderní medicíny. Stačí drobné snížení proočkovanosti a dopady na společnost jsou obrovské. Vědci na základě rozsáhlého modelu pro různé scénáře popsali, jaká budoucnost čeká ohledně šíření nakažlivých nemocí Spojené státy.
před 10 hhodinami

Firma Amazon vypustila první várku svých internetových družic

Společnost Amazon miliardáře Jeffa Bezose v pondělí tamního času (v noci na úterý SELČ) vypustila na oběžnou dráhu první várku družic svého projektu Kuiper, který má z vesmíru poskytovat vysokorychlostní internetové připojení po celém světě a snažit se konkurovat nyní dominantnímu Starlinku nejbohatšího muže planety Elona Muska. Informovaly o tom tiskové agentury s odkazem na živý přenos.
včeraAktualizovánopřed 12 hhodinami

Levá, nebo pravá? Vědci zkoumali, do jaké ruky je lepší očkovat

Když lidé dostávají posilující dávku vakcíny, mnohdy si ji nenechají dát do stejné ruky jako tu první. Nový výzkum popsal, že vhodnější je očkovat do stejného místa. Výsledky by se podle autorů daly využít zejména během pandemií, během nichž je nutné očkovat v průběhu epidemické situace.
před 13 hhodinami

Do vesmíru odstartovala evropská sonda, která se zaměří na lesy

Po jedenácté hodině dopoledne odletěla do kosmu mise Evropské vesmírné agentury (ESA). Raketa Vega-C vynesla na oběžnou dráhu sondu Biomass, jejímž cílem je monitorovat biomasu na Zemi, hlavně lesy.
včeraAktualizovánopřed 13 hhodinami

Čechoslovačky chtěly bojovat i na Západě. Vlastní armáda o ně ale nestála

I ženy chtěly bojovat – ale nezáleželo to pouze na jejich odhodlání. Pokud se Čechoslovačky chtěly zapojit do zahraničního odboje na Západě, musely se kromě svého odhodlání vybavit i silou čelit mnohým překážkám. Navzdory prvotním plánům se totiž nesměly do války zapojit v československé armádě, ale pouze v britských jednotkách jako cizinky. Více než dvě stě žen ochotných pomáhat v boji s Hitlerem přitom plnilo důležité úkoly – sloužily mimo jiné jako elektrikářky, opravářky optických přístrojů, šifrantky i baličky padáků. Ani válečné hrdinství jim ale uznání nepřineslo.
před 13 hhodinami

Všudypřítomný protein je trend, mnohdy ale klame

Všude samý protein, chce se říct při pohledu na regály obchodů. Obaly jogurtů, těstovin, sýrů, cukrovinek i nápojů lákají na proteiny, tedy bílkoviny, které zajišťují svalový růst, podílí se na imunitě, regeneraci či hormonální činnosti. Touhu po zdravé výživě však pohání i marketingové triky. „Utrácíme za něco, co ve skutečnosti nepotřebujeme,“ řekl ČT24 nutriční expert Martin Jelínek.
před 14 hhodinami

Robotická trojkolka Helhest může pomoci vojákům i záchranářům

Jmenuje se po koni, na němž jezdila vikinská bohyně smrti. Ale on sám by měl přinášet spíše život, pomoc a podporu. Řeč je o novém pokročilém autonomním systému Helhest, který vznikl na Českém vysokém učení technickém v Praze. Robot připomínající trojkolku by se měl podle jeho autorů dát využít pro průzkum, obranné operace i pátrací a záchranné mise.
28. 4. 2025
Načítání...