2.4.3.1AMR獲得および拡散における殺生物剤の役割
殺生物剤は、有害な微生物を不活性化または制御効果を発揮することを目的とした一つ以上の活性化合物を含む活性物質および製剤として定義することができ、農場、屠殺場、および食品加工施設で必要な衛生レベルの維持に広く使用されている。 農場では、それらは農地、寝具、装置、ブーツの浴室および交通機関車を含む家畜動物と、他関連付けられる区域のクリーニングそして消毒のために使用され さらに、殺生物剤の範囲は装置および表面の消毒のために屠殺場および食料生産および処理区域で潜在的に危険な微生物によって植民地化を制御 Some of the most widely used biocides are alcohols, aldehydes, chlorine, and chlorine- releasing agents (sodium hypochlorite, chlorhexidine), iodine, peroxygen compounds (hydrogen peroxide, peracetic acid), phenolic type compounds, quaternary ammonium compounds (benzalkonium chloride), bases (sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate), and acids (mineral and organic acids).
殺生物剤は、一般的に、すべての主要な標的微生物の最小阻害濃度（MIC）をはるかに上回る濃度で農場、屠殺場、および食品産業で使用されているため、微生物の不活性化および殺生物剤耐性の発生を回避することを保証することができるはずである。 しかしながら、最適でない殺生物剤濃度は、選択されたニッチ（例えば、物体の下、または亀裂および割れ目および他のharborage部位）または不適切な使用の結果とし 有機物質（塩素化化合物などのいくつかの殺生物剤を不活性化することが知られている）の存在は、その有効性を低下させる可能性があるが、誤った製剤、製剤の不適切な貯蔵、および表面および装置上の化合物の不適切な分布は、施設内のいくつかの場所での活性殺生物剤濃度の低下をもたらす可能性がある。 低い殺生物剤の集中のニッチはまた頻繁にきれいにされ、消毒された区域の洗浄またはぬれた表面への殺生物剤の塗布によって、微生物のためにsublethal さらに、廃水処理ラインは、微生物と低濃度の殺生物剤との永続的な接触を提供することができる。 例えば、ジアルキルジメチルアンモニウム化合物やベンザルコニウム塩化物などの代表的な第四級アンモニウム化合物の致命的以下の濃度が河川堆積物中で同定されている(26および1.5ppm、それぞれ）および病院からの廃水（1.5–4ppm）。 農場、屠殺場、食品加工施設からの排水にも同じことが当てはまります。 したがって、農場、屠殺場、および食品生産施設（食品接触環境を含む）内の環境を植民地化する微生物群集は、抑制下の殺生物剤濃度に再発的に曝され、これは微生物生態学および食品安全性に影響を及ぼす可能性がある。
いくつかの殺生物剤化合物および微生物種（例えば、Li.monocytogenes-四級アンモニウム化合物、次亜塩素酸ナトリウム;Salmonella Typhimurium—triclosan;e.coli—リン酸三ナトリウム、亜硝酸ナトリウム、次亜塩素酸ナトリウム）について、最適でない殺生物剤濃度への曝露による殺生物剤耐性微生物の選択が起こることが記載されていた。 殺生物剤に対する耐性は、食物連鎖における病原性微生物および腐敗微生物の持続性の増加に寄与する可能性があるため、潜在的に主要な公衆衛生 特定の場所での長期間の生存と定義することができる細菌の持続性は、腐敗や病原性微生物による食品の繰り返し汚染につながり、消費者の健康に深刻な影響を与え、食品事業に大きな経済的損失を引き起こす可能性があるため、食品産業にとって大きな懸念である。 持続性と殺生物剤耐性との間の関連の良い例は、Li.monocytogenes6179株の場合である。 Listeria monocytogenes6179は、血清型1/2a株であり、Teagasc Food Research Centre（アイルランド）で特定の環境からチーズ加工施設で12年間にわたって繰り返し単離された。 Li.monocytogenes6179ゲノムのシーケンスは、三つの連続したトランスポザーゼ遺伝子（tnpABC）、四級アンモニウム化合物の輸出を担当する小さな多剤耐性タンパク質ファミリー（SMR）トランスポーターをコードするqacH遺伝子、およびトランスポーターの上流の推定tetRファミリー転写調節因子からなる新規トランスポゾン、Tn6188の同定を可能にした。 また，塩化ベンザルコニウム（ＢＡＣ）への曝露はｑａｃｈ発現の増加を引き起こし，ｑａｃｈ欠失変異株は野生型株よりも低いＢＡＣ耐性を有することを示した。 アイルランドでも実施された最近の研究では、2013年と2014年の間に五つの異なる魚介類産業の環境や食品から再発単離されたパルスフィールドゲル電気泳動分析によってLi.monocytogenes6179と区別できない様々な永続的な株が同定されている。 すべてのこれらの株は、Tn6188トランスポゾンを保有し、同じ時間枠の間に単離され、Tn6188トランスポゾンを欠いている他の株よりもBACに対して有意に高いMIC 殺生物剤耐性決定基を有するこれらのような細菌分離株は、長期間産業環境に持続し、食品汚染事象の原因となる可能性が高い。
最適以下の濃度の殺生物剤への曝露が、臨床的に関連する抗生物質に対する耐性の増加を選択する可能性があるという疑いも最近生じている。 主要な食品媒介病原体からの株のコレクションの殺生物剤と抗生物質耐性を比較する最後の十年で実施されたいくつかの研究は、両方の薬剤に対 残念なことに、使用される小さなデータセットと適切な統計分析の欠如は、これらの研究の知見を制限しました。 より最近では、Ｃｏｅｌｈｏ ｅ ｔ ａ ｌ． これまでにこの目的のためにテストされた分離株の最大のコレクション（1632の分離株）の抗生物質および殺生物剤感受性を分析するために機械学習の方法論を使用してエレガントな研究を行った。 They described that reduced susceptibility to two biocides, clorhexidine and BAC, which belong to different structural families, was associated with resistance to several antibiotics (amoxicillin/clavulanate, cefuroxime, cefaclor, cefpodoxime, clindamycin, erythromycin, clarithromycin, azithromycin, telithromycin, ciprofloxacin, levofloxacin, gatifloxacin, and moxifloxacin). Other authors isolated stable mutant strains with increased resistance to one or several antibiotics after exposure to sublethal biocide concentrations. For instance, Langsrud et al. BACのsubinhibitory濃度の存在下で二つの大腸菌株の連続培養は、様々な抗生物質（アンピシリン、ペニシリンG、ノルフロキサシン、ナリジキシン酸、カナマイシン、ゲンタマイシン、クロラムフェニコール、テトラサイクリン、エリスロマイシン）に対する耐性が増加し、MIC値が対照培養で観察されたものよりも1.5–20倍高いことを報告した。 Randallら。 アルデヒドベースの消毒剤への暴露は、様々な細菌株におけるシプロフロキサシンに対する感受性の減少とS.Typhimurium変異体を生じさせたことを記載した。 Karatzas et al. 広く使用されている三つの農場消毒剤（酸化化合物のブレンド、ホルムアルデヒドとグルタルアルデヒドを含む四級アンモニウム消毒剤、有機酸と界面活性剤からなる殺生物剤）によるS.Typhimuriumの拡張処理に続いて、抗生物質（シプロフロキサシン、クロラムフェニコール、テトラサイクリン、アンピシリン）の範囲に対する感受性が低下した各処理から一つの安定した個々の変異体を得た。 Whitehead et al. Sの二つの変異体を単離した。 ナリジックス酸，クロラムフェニコール，テトラサイクリン，シプロフロキサシンに対する感受性が広く低下した二つの殺生物剤（アルデヒドと四級アンモニウム化合物の混合物，およびハロゲン化三級アミン化合物）の使用中濃度に単回暴露した後のチフスリウム。 ウェバー他 四つの異なる殺生物剤（アルデヒドと四級アンモニウム化合物、四級アンモニウム化合物、酸化化合物とハロゲン化三級アミン化合物の混合物）が減少した抗生物質感受性を有するS.Typhimurium多剤耐性変異体を選択したことを示した。
殺生物剤化合物への曝露が抗生物質に対する耐性の増加をどのように選択するかは完全には知られていないが、交差耐性と共耐性の二つの機序が仮定されている。 特定の殺生物剤および抗生物質は同じ細胞標的を共有するので、いくつかの殺生物剤抵抗性決定基および増加した殺生物剤抵抗性につながる有利な変異は、微生物集団における抗生物質抵抗性の獲得にも関与している可能性がある。 例えば、相互に化学的に無関係であるかもしれない複数の基質を有するいくつかの多剤流出ポンプは、それらが過剰発現されたときに抗生物質および殺生物剤に対する同時抵抗性を与えることができる。 これは交差抵抗として知られています。 さらに、抗生物質と標的を共有しない殺生物剤であっても、抗生物質に対する感受性の低下は、プラスミド、ファージ、インテグロン、トランスポゾンなどの一般的な遺伝的要素に関連する様々な異なる耐性決定基（抗生物質耐性決定基および殺生物剤耐性決定基）の水平移動によるものであり、他の株、種または属に広がる可能性がある。 これはcoresistanceとして知られています。 この現象の一例としては、クラス1のインテグロンが知られており、異なる抗生物質や第四級アンモニウム化合物に対するいくつかのコード耐性を含む広範囲の遺伝子カセットを含むことが知られている。 確かに、クラス1インテグロンの環境貯水池の存在は、いくつかの時間のために知られており、クラス1インテグロン-インテグラーゼ遺伝子inti1は、最近、 食物および食物関連の環境に存在する微生物（非病原性および培養不能を含む）は、耐寒性事象において重要な役割を果たすことができる。 実際、それらは抗菌抵抗性（AMR）遺伝子の良好な貯蔵所であり、食物生態系を含む様々な環境生態系におけるAMR遺伝子普及の促進因子となり得る。