PROBLEMATIKA IN RAZISKAVE OSTANKOV VETERINARSKIH ZDRAVIL
V OKOLJU Vesna Cerkvenik Flajs, Lucija Kolar, Lena Hodošček,
Tina Virant Celestina, Vlasta Jenčič, Manica Černe, Ivan Gobec, Jernej Kužner, Martin Dobeic, Milan Pogačnik in Nevenka Kožuh Eržen
Ilustriral Zoran Smiljanić
FARMAKOLOŠKO AKTIVNE UČINKOVINE
• Sestavni del veterinarsko medicinskih pripravkov - veterinarskih zdravil
• Veterinarska zdravila so lahko namenjena več kot eni živalski vrsti
Veterinarska zdravila
Rejne
živali
Ljubiteljske
živali
28.11.2016 2
REJNE ŽIVALI
28.11.2016 3
484.073*
271.384*
5.753.902*
1.590 t* *Podatki za Slovenijo za l. 2015
LJUBITELJSKE ŽIVALI
28.11.2016 4
223.039*
*Podatki za Slovenijo za l. 2013
REGISTRACIJA, DISTRIBUCIJA IN UPORABA VETERINARSKIH ZDRAVIL
• Direktiva 2001/82/ES (2004/28/ES):
– definicija veterinarskega zdravila: • zdravljenje ali preprečevanje bolezni
• določitev medicinske diagnoze in/ali
ponovna vzpostavitev, izboljšanje
oz. sprememba fizioloških funkcij
– proces registracije, ki vključuje okoljske vidike (ERA)
– označevanje proizvodov
– način uporabe in karenca
– dokumentacija in nadzor tekom cele distribucijske verige
28.11.2016 5
REGISTRACIJA, DISTRIBUCIJA IN UPORABA VETERINARSKIH ZDRAVIL
• R Slovenija - 635 registriranih zdravil za uporabo v veterinarski medicini (3.10.2016)
• Podatki v seznamu:
– ime zdravila/sestava
– farmacevtska oblika/pakiranje/karenca
– način/režim izdajanja
– proizvajalec/imetnik dovoljenja za promet
– št.odločbe/datum veljavnosti/delovna šifra 28.11.2016 6
28.11.2016
FARMAKOLOŠKO AKTIVNE UČINKOVINE PRI REJNIH ŽIVALIH
(Direktiva Sveta 96/23/ES) • Prepovedane (ilegalne)
substance • stilbeni • tireostatiki • steroidni hormoni • zeranol • ß-agonisti • kloramfenikol nitrofurani nitroimidazoli dapson klorpromazin
• Veterinarska zdravila/dodatki v hrani in kontaminenti okolja/biocidi, vključujoč nedovoljene substance • antimikrobne substance • antihelmintiki • kokcidiostatiki • piretroidi • pomirjevala • nesteroidna protivnetna
zdravila • drugo npr. kortikosteroidi,
karbadoks, amitraz • organofosfati • barvila
7
PRODAJA VETERINARSKIH ZDRAVIL • V Evropski Uniji podatki le
za antimikrobne substance – antibiotike
• Projekt “European Surveillance of Veterinary Antimicrobial Consumption” (ESVAC) od l. 2010
• Podatki le za živali v prehrambeni verigi
• Poročila od l. 2005 28.11.2016 8
PRODAJA ANTIBIOTIKOV V VETERINARSKI MEDICINI V EU
28.11.2016 9
PRODAJA ANTIBIOTIKOV V VETERINARSKI MEDICINI V SLOVENIJI
• Povprečno 28 % zmanjšanje prodaje v letih 2011 – 2014 (2010)
• Zmanjšanje v vseh kategorijah
• Prodaja 5,7 t (6,1 t za vse živali) v l. 2014 28.11.2016 10
VNOS VETERINARSKIH ZDRAVIL V OKOLJE
28.11.2016 11
KOLIČINE ZBRANIH ODPADNIH VETERINARSKIH ZDRAVIL
• Uredba o ravnanju z odpadnimi zdravili (Uradni list RS, št. 105/08)
• 2 kategoriji:
– 18 02 07* odpadna citotoksična in citostatična zdravila
– 18 02 08 druga zdravila
• Skupni podatki za Slovenijo (podatki Agencije RS za okolje):
Leto/ odpadek
18 02 07*
(v kg)
18 02 08
(v kg) 2010 0,9 1322
2011 0,8 518
2012 1,5 655
2013 1,3 616
2014 / 684
2015 / 825
28.11.2016 12
PROBLEMATIKA VETERINARSKIH ZDRAVIL V OKOLJU
• Kompleksen vnos v okolje:
– direkten oz. indirekten vnos
– vnos v obliki osnovne učinkovine oz. njenih biotransformacijskih produktov
• Izvedene (eko)toksikološke raziskave nekaterih najpogosteje uporabljanih veterinarskih zdravil
• Nujnost izvedbe dolgoročnih raziskav:
– vpliva nizkih koncentracij
– vpliva mešanic veterinarskih in humanih zdravil
– interakcij z drugimi prisotnimi kemikalijami v ekosistemu
• Uvedba geografskega monitoringa koncentracij v okolju v odvisnosti od načina uporabe
28.11.2016 13
RAZISKAVE AVERMEKTINOV V OKOLJU NA VETERINARSKI FAKULTETI UNIVERZE
V LJUBLJANI • Sistematične okoljske raziskave
nekaterih antiparazitikov - makrocikličnih laktonov (avermektinov)
• Izvedba v okviru: – Ciljnega raziskovalnega projekta
“Ekotoksikološki, rezidualni in ekonomski vidiki uporabe avermektinskih zdravil pri drobnici”
– raziskovalnega programa ARRS P4-0092 “Zdravje živali, okolje in varna hrana”
28.11.2016 14
RAZISKAVE AVERMEKTINOV V OKOLJU NA VETERINARSKI FAKULTETI UNIVERZE
V LJUBLJANI • Izvedba 2001 – 2008:
– laboratoriji VF UL
– Center za sonaravno rekultiviranje Vremščica
28.11.2016 15
MAKROCIKLIČNI LAKTONI - AVERMEKTINI
• Derivati fermentacijskih produktov zemeljskih mikroorganizmov Streptomyces (avermitilis)
• Visoko učinkoviti proti notranjim in zunanjim zajedalcem, v konc. <1 mg/kg t.m. pri živalih in ljudeh
• Abamektin odkrit l. 1976 (Katasato institute & Merck Sharp&Dohme)
• Derivati ivermektin in analogi od l. 1981
• Specifične fizikalno-kemijske lastnosti imajo vpliv na izločanje, zadrževanje in toksičnost v okolju
Streptomyces avermitilis
28.11.2016 16
IVERMEKTIN
• Zdravljenje onkocerkoze (rečne slepote) in limfatične filariaze v tropskih krajih
• Mectizan - največja donacija zdravila v zgodovini (Merck Sharp&Dohme & WHO)
• William C. Campbell in Satoši Omura, skupaj z Joujou Tu - prejemniki Nobelove nagrade v l. 2015 za fiziologijo in medicino
• Raziskave avermektinov na VF UL od l. 1995 – 7 izdelanih doktorskih disertacij
28.11.2016 17
PROUČEVANI AVERMEKTINI V OKOLJU
abamektin doramektin
eprinomektin
28.11.2016 18
POSKUSNE ŽIVALI
28.11.2016 19
KEMIJSKI ANALIZNI PRISTOPI
• Homogenizacija vzorcev
• Ekstrakcija z organskimi topili
• Čiščenje z ekstrakcijo tekoče – trdno (SPE)
• Koncentriranje ekstrakta
• Predkolonska derivatizacija
• HPLC na reverzni fazi s fluorescenčno detekcijo
• Zagotavljanje kvalitete dela
28.11.2016 20
• Bazenska izpostavitev rib 4 različnim vodnim koncentracijam abamektina: 0,6 – 4,5 µg/l
• Sledenje smrtnosti rib tekom 58 ur
• Meritve abamektina v: – vodi
– mišičnem tkivu rib s kožo
• Histološke preiskave tkiv: – črevesje, vranica, jetra,
ledvice, možgani
TOKSIČNOST ABAMEKTINA NA RIBE ŠARENKE (Oncorhynchus mykiss)
28.11.2016 21
Meritve abamektina v vodi
• Upad koncentracije abamektina kot
posledica vezave na steklo, bioakumulacije in hidrolize
• Višja toksičnost od pričakovane –
LD75 = 4 µg/l
Patohistološke preiskave
• Degenerativne spremembe
TOKSIČNOST ABAMEKTINA NA RIBE ŠARENKE (Oncorhynchus mykiss)
28.11.2016 22
ledvice
jetra
možgani
POSKUSI NA OVCAH – IZLOČANJE AVERMEKTINOV Z IZTREBKI
• Sledenje koncentracijam v iztrebkih po podkožnem vnosu v odmerku 0,2 mg/kg t.m. - abamektin, doramektin
in po vnosu s polivom po koži v odmerku 0,5 mg/kg t.m. - eprinomektin
28.11.2016 23
POSKUSI NA OVCAH – IZLOČANJE AVERMEKTINOV Z IZTREBKI
28.11.2016 24
abamektin
doramektin
eprinomektin
POSKUSI NA OVCAH - DEGRADACIJA
AVERMEKTINOV NA PAŠNIKU
• Podkožni vnos abamektina in doramektina v odmerku 0,2 mg/kg t.m. v ovce
• Sledenje koncentracijam ostankov tekom 50 – 70 dni v: • iztrebkih • zemlji • mešanici zemlje in iztrebkov
• Velika vloga pogojev na pašniku pri razgradnji
28.11.2016 25
POSKUSI NA OVCAH - DEGRADACIJA AVERMEKTINOV NA PAŠNIKU
• Iztrebki
• Zemlja in
mešanica iztrebki - zemlja
abamektin
doramektin
abamektin
doramektin
28.11.2016 26
TOKSIČNOST AVERMEKTINOV ZA ZEMELJSKE NEVRETENČARJE
• Uporabljena obogatena standardizirana zemlja Lufa 2.2 in iztrebki od z abamektinom in doramektinom tretiranih ovc
• Toksičnost različna za posamezne vrste organizmov in večja v iztrebkih
• Toksičnost abamektina > doramektina
• Rezultati so nakazali potencialno nevarnost avermektinov za zemeljske nevretenčarje
28.11.2016 27
DEGRADACIJA AVERMEKTINOV MED KOMPOSTIRANJEM
• Raziskave razgradnje doramektina in bakterijskih združb v ovčjem gnoju
• Poskusni bioreaktorji, čas kompostiranja 21 dni
• Vzajemno učinkovanje doramektina in procesov kompostiranja: – upad doramektina v povpr. za 39 %
– koncentracije doramektina v korelaciji z vsebnostjo vode
– vpliv doramektina na številčnost živih bakterij, ne pa na raznolikost bakterijske združbe
28.11.2016 28
VIRI • Boxall, A.B.A., Kolpin, D.W., Halling-Sorensen, B., Tolls, J. Are veterinary medicines causing environmental risks? Env. Sci. Techn.
37(15)(2003)286A-294A.
• Bártíková, H., Podlipná, R., Skálová, L. Veterinary drugs in the environment and their toxicity to plants. Chemosphere 144(2016)2290–2301.
• Kolar, B., Moermond, C., Hickmann, S. Veterinary pharmaceuticals. V: Hester, R.E. (ur.), Harrison, R.M. (ur.), Pharmaceuticals in the environment (Issues in environmental science and technology). Cambridge, Royal Society of Chemistry, 2015, 255–285.
• European Medicines Agency, European Surveillance of Veterinary Antimicrobial Consumption, 2016. “Sales of veterinary antimicrobial agents in 29 European countries in 2014” (EMA/61769/2016).
• Jenčič, V., Černe, M., Kožuh Eržen, N., Kobal, S., Cerkvenik-Flajs, V. Abamectin effects on rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Ecotoxicology 15(3)(2006)249–257.
• Kolar, L., Cerkvenik Flajs, V., Kužner, J., Marc, I., Pogačnik, M., Bidovec, A., van Gestel, C.A.M., Kožuh Eržen, N. Time profile of abamectin and doramectin excretion and degradation in sheep faeces. Environ. Pollut. 144(2006)197-202.
• Kožuh Eržen, N., Hodošček, L., Cerkvenik-Flajs, V. Analytical procedure for determination of the time profile of eprinomectin excretion in sheep faeces. Anal. Bioanal. Chem. 387(2007)1329–1335.
• Kožuh Eržen, N., Kolar, L., Cerkvenik Flajs, V., Kužner, J., Marc, I., Pogačnik, M. Degradation of abamectin and doramectin on sheep grazed pasture. Ecotoxicology 14(6)(2005)627–635.
• Kolar, L., Kožuh Eržen, N., Hogerwerf, L., van Gestel, C.A.M. Toxicity of abamectin and doramectin to soil invertebrates. Environ. Pollut. 151(2008)182–189.
• Virant Celestina, T., Kolar, L., Gobec, I., Kužner, J., Cerkvenik Flajs, V., Pogačnik, M., Kožuh Eržen, N. Factors influencing dissipation of avermectins in sheep faeces. Ecotoxicol. Environ. Safety 73(2010)18–23.
• Dobeic, M., Ocepek, M., Kožuh-Eržen, N., Pintarič, Š., Cerkvenik-Flajs, V., Gobec, I. Doramecin degradation and bacterial community during sheep manure composting. Slov. Vet. Res. 50(4)(2013)173–182.
• Fotografije: – http://www.bio.nite.go.jp/dogan/image/photo/SAV
– http://www.natuga.de/wurmversand-dateien/eisenia_andrei_c.jpg
– http://enfo.agt.bme.hu/drupal/sites/default/files/collembola_4.jpg
– https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Porcellio_scaber,_a,_Pretoria.jpg
– http://www.boldsystems.org/pics/_w300/SFWIB/BIOUG03300-B12%2B1375971662.jpg
28.11.2016 29
KONTAKT
• Znan. sv. dr. Vesna Cerkvenik Flajs, univ. dipl. kem. Veterinarska fakulteta Univerze v Ljubljani Inštitut za patologijo, divjad, ribe in čebele Laboratorij za forenzično toksikologijo in ekotoksikologijo Gerbičeva ulica 60
SI-1000 Ljubljana Tel.: 01 4779 100 E-naslov: [email protected]
28.11.2016 30
ZAHVALJUJEM SE VAM ZA POZORNOST
28.11.2016 31