几代人以来，美国的苹果和梨种植者一直依赖于在花期使用少量抗生素，以保护树木免受一种破坏性和昂贵的细菌疾病——火枯病的感染。然而，尽管抗生素在田间有效，但植物农业中的抗生素使用已成为日益增加的人类耐药性问题讨论的一部分。bob体育合法吗

事实上，从今年秋天开始，一项新的规定将在有机苹果和梨生产中消除抗生素的使用。在消费者和环保人士的敦促下，美国国家有机标准委员会(NOSB)做出了这一有争议的决定，他们引用了越来越多的证据，表明抗生素耐药性是严重的健康威胁。这一裁决也标志着在包括牲畜在内的所有有机食品生产中停止使用抗生素。

大卫·爱普斯坦，前密歇根州立大学(BOB体育密歇根州立大学)昆虫学家，他曾与果业密切合作，目前就职于美国农业部(bob体育合法吗美国农业部)，他表示，国家水果委员会最近的决定可能会降低果农对有机生产的兴趣。

爱泼斯坦说:“我已经从密歇根州的一些有机种植者那里听到消息，他们告诉我，如果由于缺乏有效的有机处理方案，他们不能保护树木(免受火病)，他们将停止生产有机作物。”“在果树果园中抗生素的使用相对较少，只发生在季节早期，只有在必要的时候，而不是预防性的。许多种植者认为，在苹果和梨生产中使用抗生素通常被误解。”

新规定无疑增加了寻找可行的火病控制替代品的压力，不仅对有机产业，对传统的果农也是如此。

现在的问题是:火枯病

火枯病是由细菌致病菌Erwinia amylovora (E. amylovora)引起的，它会感染盛开的苹果树和梨树的花朵。它可以迅速蔓延到树枝上，最终杀死树木，有时甚至杀死整个果园街区。感染的迹象包括溃疡病，溃疡病会在嫩枝和叶子上渗出粘稠的琥珀色液滴，每个液滴含有数百万个细菌细胞，还有干燥、棕色、卷曲的叶子的树枝，形状像牧羊人的弯杖。在世界范围内，这是一个严重的问题，尤其是在潮湿的气候地区，比如密歇根州，2000年的一场疫病导致40万棵苹果树死亡，造成4200万美元的损失。

密歇根州立大学agbirbob体育登录esearch植物病理学家和推广专家乔治Sundin他已经研究了12年的火枯病，一直指导密歇根水果行业的治疗方案。他说，及时喷洒抗生素是预防这种细菌性疾病最有效、最经济的方法。它们在植物农业中的使用是由美国环境保护bob体育合法吗署(环境保护署)，要求种植者保存详细的喷雾记录。尽管有政府监管，但这个问题是有争议的和复杂的，因此是公众猜测和错误信息的时机。

“毫无疑问，有些人可能对在植物农业中使用抗生素感到不满，”Sundin说。bob体育合法吗“但这在很大程度上是因为他们真的不太了解。例如，种植者只在疾病模型显示感染的可能性很高时才使用抗生素。否则，他们就不喷，因为从经济上讲，这是不明智的。”

总的来说，该行业认为，抗生素在植物农业中的使用(占所有抗生素使用的0.5%)非常低，因此在抗生素耐药性方程中不是一个重要因素。bob体育合法吗农业抗生素的大部分使用是在畜牧业生产中。Sundin去年秋天在国家动物农业研究所“弥合动物健康和人类医学之间的差距”研讨会上发言，他解释说，在植物中使用抗生素与在人类或bob体育合法吗动物中使用抗生素明显不同。

“首先，有很多类似的细菌在动物和人类身上定植，”Sundin解释道。“动物体内甚至有病原体可以传染给人类。此外，一些动物服用的抗生素与人类服用的抗生素相似，我认为这增加了医学上重要的抗生素耐药性基因转移的可能性，这些基因可能会进入人类细菌种群。”

植物中发现的细菌与人类和动物中的细菌通常不同，这一事实减少了对人类病原体耐药性的潜在影响。

“总的来说，在植物系统中，抗性基因的数量和种类远低于动物或人类，”Sundin解释说。“重要的人类抗生素并不用于植物系统。首先，我认为这对我们有帮助，因为我们一开始就没有这些抗性基因。其次，细菌在很大程度上是不同的。你确实发现大肠杆菌与植物有关，沙门氏菌与食物中毒事件有关，但它们的关联程度相对较低。这些细菌会污染植物，但它们通常不会在植物上很好地生长。”

最有效的治疗方案

抗生素开始治疗致命疾病后不久，植物病理学家就认识到治疗植物疾病的潜力。在20世纪50年代，大约有40种细菌或真菌来源的抗生素被筛选出来用于控制植物疾病。对植物的低毒性和小剂量的有效性使它们对农民有吸引力，他们主要依赖金属杀菌剂。

今天，美国的苹果和梨种植者主要使用三种抗生素——其中两种用于人类医学——来控制火枯病:

1. 链霉素-发现于1944年，它主要用于人类药物治疗结核病。然而，由于其严重的副作用，目前在人体上的使用很少。自1955年以来，它一直被用于美国的作物保护，今天是植物农业中使用最多的抗生素。bob体育合法吗
2. 土霉素——发现于1950年，是一种广谱抗生素，用于治疗眼睛、生殖器和胸部等细菌感染。它还用于治疗牛、禽和鱼(水产养殖)的一些疾病和感染。它在植物农业中的应用始于20世纪7bob体育合法吗0年代，当时有报道称美国西部出现了耐链霉素的E. amylovora。
3. 卡苏加霉素——1965年在日本的土壤中被发现，并被发现可以抑制一种导致稻瘟病的真菌的生长，这种只用于农业的天然抗生素需要美国农业部的特殊使用许可证bob体育合法吗环境保护署．在过去的五年里，它一直在密歇根州使用。它在加拿大被注册用于农业用途。它没有人类或动物的医疗用途。

植物级抗生素通常被配制成含有17%至20%活性成分的粉末。这些粉末溶解或悬浮在水中，然后作为细雾涂抹在树冠上。由于抗生素相对昂贵，所以主要用于高价值水果。

链霉素和土霉素都被评为最低毒性等级环境保护署这两种物质都没有显示出致癌或诱变活性。接触抗生素的人员必须穿长袖、长裤和防水手套。使用链霉素时需要戴口罩，使用土霉素时需要戴防护眼镜。

植物病原菌对土霉素的抗性是罕见的，但链霉素耐药菌株的出现阻碍了几种重要植物病害的控制。植物相关细菌中链霉素抗性基因的一部分与从人类、动物和土壤中分离出来的基因相似。然而，人类和植物病原体中链霉素耐药基因的最常见载体在基因上是不同的。

孙丁说:“链霉素和土霉素的历史更悠久，所以这些抗生素的耐药基因很久以前就在世界各地传播了，可能是在20世纪50年代或60年代，当时它们被用于人类。”“植物病原体已经对链霉素产生了耐药性，并且产生了抗性基因，因为它们现在无处不在。在土霉素中，没有太多证据表明植物病原体具有耐药性。”

威斯康星大学最近的两项研究检查了链霉素在苹果园中的使用及其对抗性的相应影响。其中一个bob体育登录研究项目检查了植物叶片，另一个研究了土壤，两个研究项目都得出结论，有“链霉素暴露之外的因素”驱动了细菌群落的遗传结构。密歇根果园使用卡苏霉素的研究也有类似的发现。

他说:“基本上，我们在密歇根的研究发现与威斯康辛大学的研究结果非常相似，无论是否喷洒卡苏甘银，耐药性的类型和数量都是相似的。”

在作物农业中，抗生素的应用过程经常被仔细审查，因为抗生素是在感染实际发生之前在田间喷洒bob体育合法吗的。必须在植物表面形成保护屏障，以防止树木感染。

“不像我们服用抗生素药片，它在我们的血液系统中循环，你不能向植物喷洒同样的效果——药物在它的系统中循环，”Sundin说。“相反，你必须在开花期间将抗生素喷洒在花表面。这提供了一个保护屏障，当细菌落在花上时，它们就会被杀死。”

寻找可行的替代方案

密歇根州立大学研究小BOB体育组(密歇根州立大学)由bob体育登录桑丁领导的研究人员正在研究控制火枯病的替代有机方法。这项为期三年的计划由美国农业部(bob体育合法吗美国农业部)．bob体育登录研究人员将开始对几种生物控制进行重新研究，包括一种名为Blossom Protect的酵母产品和用铜溶液制成的杀菌剂。

“护花”是一种生物杀虫剂，它通过在果实上引入竞争性极强的微生物来阻止病原体的定植。它含有与柠檬酸缓冲液混合的活酵母菌菌株。柠檬酸降低了花中的pH值，当火枯病菌进入花中时抑制了它们的生长。

“过去我们对Blossom Protect的研究结果并不一致，但我们现在的目标是更详细地研究它，”Sundin说。“我们需要更好地了解它是如何在花朵上繁殖和控制火枯病的机制，它是如何在不同的温度和湿度条件下与病原体竞争的，以及什么时候应用它是正确的。”

铜杀菌剂对种植者来说是一种权衡。虽然它们可以有效地控制火枯病，但喷雾会造成瑕疵，降低水果的市场价值。另一个潜在的好处是，研究人员没有理由相信铜会带来耐药性发展的风险。bob体育登录

桑丁说，通过系统地研究这些选择，他希望能够为种植者提供保护作物所需的工具。

他说:“了解如何优化使用有机认证材料来控制火疫非常重要。”“这些材料可能看起来比链霉素弱，只是因为我们没有正确地使用它们。”

虽然美国农业部资助的项目可能会产生传统种植者受益的结果，但研究人员表示，帮助有机种植者，尤其是密歇根州的有机种植者，是至关重要的。bob体育登录密歇根州立大学AgBiobob体育登录Research昆虫学家马特Grieshop将协助农场实验和推广目标。

Grieshop说:“如果有机种植者想要保持他们的有机认证，他们迫切需要抗生素替代品。”“如果没有有效的、有机的枯萎病管理策略，有机苹果的产量将大大减少。”

拥有正确的技术来确保作物健康是防止有机产量下降的最佳方法之一。

“由于我们的气候，密歇根有很大的疾病压力，”Sundin说。“我们需要好的管理工具。这是我们对传统苹果的研究，但对有机苹果还没有。有机农产品对密歇根州的消费者来说越来越重要。如果我们能在这里种植苹果，他们就没有理由从华盛顿进口苹果。”

该研究项bob体育登录目将于2016年夏季结束。桑丁说，他计划在取得进展后将视频上传到http://www.youtube.com/user/treefruitpathology。

与此同时，爱泼斯坦表示，他已经被华盛顿大学的同事问到美国农业部国家有机计划，以帮助加快这些新的材料的有机使用注册，根据NOSB的规定。他说，加速这一过程可能不会给种植者带来多少安慰，因为他们认为没有科学依据的原因，他们面临着失去经过试验和测试的控制材料的问题。

他说:“对于一个种植者来说，他们认为消除材料是基于感知而不是现实，这当然是一颗难以下咽的苦果。”

抗生素耐药性小册子