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: vesna.cerkvenik.flajs@vf.uni-lj.si

28.11.2016 30

ZAHVALJUJEM SE VAM ZA POZORNOST

28.11.2016 31