Contexte
Antibiotic resistance management is not only important to farming, it can also lead to reduced
effectiveness of antibiotics in treating humans. Tackling antibiotic resistance is a major strategic challenge for
European livestock farmers, an industry worth over 145 billion euros. Evidence shows that rates of antibiotic use and
resistance vary greatly from farm to farm and, that with the adoption of appropriate innovative on farm management
practices that both the use of antibiotics and the development of resistance can be reduced.
Objectives
The DISARM thematic network (Disseminating Innovative Solutions for Antibiotic Resistance Management) is
focused on disseminating best practices from innovative farms, livestock supply chain companies and research on how to reduce antibiotic resistance
in livestock farming.Disseminating effective management practices and innovations is at the heart of the DISARM project, which will work with farmers, vets, advisors,
industry and researchers to identify and disseminate widely the most cost effective and beneficial strategies.
Objectives
Het DISARM thematische netwerk (Disseminating Innovative Solutions for Antibiotic Resistance Management) is gericht op het verspreiden van optimale werkwijzen van innovatieve landbouwbedrijven om antibioticaresistentie te verminderen in de veehouderij. Het verspreiden van effectieve managementpraktijken en innovaties vormt de kern van het DISARM project, dat wordt uitgevoerd in samenwerking met veehouders, dierenartsen, adviseurs, de industrie en onderzoekers om sectorbreed voordelige en kosteffectieve strategieen en innovaties te identificeren en te verspreiden.
Activities
* A 600 member multi-actor Community of Practice * 10 best practice guides, 100 best practice abstracts and 100 short videos to explain how
farms have successfully adopted innovative practices;
* Working with 40 farms (in 8 countries) to develop multi-actor farm health plans, case studies to show other farms how working with their vet, feed or equipment suppliers and advisory services can
help them adopt a set of best practices suited to their farm;
* 80 events to disseminate best practices, hosted by farmers or research centres, and speak at 60 further industry
events;
* 3 annual reports on the remaining challenges with antibiotic resistance which research or policy
developments need to address.
Activities
Uitkomsten: een multi-actor Community of Practice met 600 leden; 10 Goede landbouwpraktijk gidsen, 100 practice abstracts en 100 korte videos met succesvol geimplementeerde innovatieve werkwijzen; het werken met 40 veehouderijen (in 8 landen) om een multi-actor farm health plan te ontwikkelen; 80 evenementen en workshops, 60 evenementen bij derden; 3 jaarrapporten met de resterende uitdagingen op het gebied van antibioticaresistentie.
Project details
- Main funding source
- Horizon 2020 (EU Research and Innovation Programme)
- Horizon Project Type
- Multi-actor project - Thematic network
Emplacement
- Main geographical location
- Arr. Gent
EUR 1 999 580.00
Total budget
Total contributions including EU funding.
Project keyword
- Aquaculture
- Arable crops
- Organic farming
- Agro-ecology
- Crop rotation/crop diversification/dual-purpose or mixed cropping
- Animal husbandry
- Animal welfare
- Equipment and machinery
- Food security, safety, quality, processing and nutrition
- Genetic resources
- Pest/disease control in plants
- Pest/disease control in animals
- Water
4 Practice Abstracts
Medication should never replace good management, but sometimes a treatment is unavoidable. In poultry and pigs, medication is often administered via the drinking water. The water quality largely determines how successful the administration will be. The water composition influences the solubility and biological availability of the medication and can even have an influence on the efficacy. Hardness, pH, iron and cadmium levels are some important parameters that can interfere with the medication. This counts for medicines in general, but is of particular importance for antibiotics because partial inactivation of the antibiotic can cause antibiotic resistance. The following should be kept in mind when using antibiotic water medication:
Ampicillin/amoxicillin need a neutral to basic pH to dissolve well. They are sensitive to temperature swings and to the enzyme ‘beta lactamase’ that can be produced be bacteria present in the drinking water system (biofilm!).
Tetracycline’s are poorly soluble. Calcium in hard water forms complexes with tetracycline’s. These complexes are poorly absorbed in the digestive tract. Acidification of the water can improve the solubility as well as the absorption.
Sulphonamides can be captured by organic substances.
Most antibiotics are unstable in solution (e.g. amoxicillin solution: shelf life 6h). They should be administered in an appropriate volume of water so that the animals drink everything in time.
These examples illustrate the importance of water quality when administering antibiotics. For each specific antibiotic treatment via the water, the compatibility of the antibiotic with the drinking water (and water treatment products!) should be discussed with the advising veterinarian.
Medicatie mag nooit beschouwd worden als alternatief voor goed management, maar soms is een behandeling onvermijdelijk. Bij drinkwatermedicatie (pluimvee, varkens) bepaalt de waterkwaliteit mee hoe succesvol de behandeling zal zijn. De watersamenstelling heeft invloed op de oplosbaarheid en biologische beschikbaarheid van de medicatie en soms zelfs ook op de werkzaamheid. Hardheid, pH, ijzer- en cadmiumwaarden zijn enkele belangrijke parameters die problemen kunnen geven. Dit geldt voor medicijnen in het algemeen, maar is extra belangrijk bij antibiotica omdat gedeeltelijke inactivering van het antibioticum antibioticaresistentie kan veroorzaken. Het volgende is belangrijk bij het gebruik van antibiotica in water:
Ampicilline en amoxicilline hebben een neutrale tot basische pH nodig om goed op te lossen. Ze zijn gevoelig voor temperatuurschommelingen en voor het enzym ‘beta lactamase’ dat kan worden geproduceerd door bacteriën aanwezig in het drinkwatersysteem (biofilm!)
Tetracyclines zijn slecht oplosbaar en calcium in hard water vormt complexen met tetracyclines. Deze complexen worden slecht opgenomen in het spijsverteringskanaal. Aanzuren van het water kan zowel de oplosbaarheid als de opname verbeteren.
Sulfonamiden kunnen gebonden worden door organische vuildeeltjes.
De meeste antibiotica zijn niet lang houdbaar in oplossing (bijv. amoxicilline: max. 6 uur). Dien ze toe in een gepaste hoeveelheid water, zodat de dieren alles op tijd opdrinken.
Deze voorbeelden illustreren het belang van waterkwaliteit bij het toedienen van antibiotica. De compatibiliteit van het antibioticum met het drinkwater (en aanwezige behandelingsproducten!) dient bij elke antibioticakuur besproken te worden met de bedrijfsdierenarts.
Besides hardness, iron is also an important cause of problems in the drinking water system. The danger doesn’t lie within the iron itself but in the unpleasant side-effects of its presence. Iron excess gives rise to discoloration of the water, scaling, pipe or nipple blockings, metal taste, promotion of biofilm etc. This affects animal health and can therefore indirectly increase antibiotic use. Manganese excess often comes along with iron excess and causes similar problems. Luckily there are several techniques to remove iron and manganese at the drinking water source:
De-ironing: This is an automatic technique that consists of two steps. 1) By aerating, the soluble iron (Fe2+) precipitates and becomes insoluble (Fe3+). These iron particles are then filtered out with a (sand) filter. Different variants of this technique are available, e.g., with an underground installation. The functioning of the system should be monitored regularly.
Ion exchange: a cation exchanger removes iron and manganese as well as calcium and magnesium from the water by exchanging them for sodium. This happens in column with a resin medium. Removing calcium and magnesium softens the water. This is an automatic technique but periodically, the resin medium needs to be regenerated.
Sedimentation basin: only works for moderate iron/manganese excess. The water flows slowly through an open basin. By periodically aerating the basin, iron and manganese precipitate and sink to the bottom, just as other suspended particles. This results in clear water.
Zeolite filter: zeolite is a rock that can be used as ion exchanger (same principle as above) or as filter. In the latter case, three steps are performed (filtration, regeneration, washing) to remove iron and manganese.
Naast hardheid is ook ijzer een belangrijke oorzaak van problemen in het drinkwatersysteem. IJzerovermaat leidt tot verkleuring van het water, kalkaanslag, verstoppingen van leidingen of nippels, metaalsmaak, bevordering van biofilm etc. Dit tast de diergezondheid aan en kan dus onrechtstreeks antibioticagebruik verhogen. Mangaanovermaat gaat vaak samen met een ijzerovermaat en veroorzaakt gelijkaardige problemen. Er zijn verschillende technieken om ijzer en mangaan te verwijderen bij de bron:
Ontijzeren: deze automatische techniek bestaat uit twee stappen. 1) Door te beluchten slaat het oplosbare ijzer (Fe2+) neer als onoplosbaar ijzer (Fe3+). Deze ijzerdeeltjes worden uitgefilterd. Er zijn verschillende varianten van deze techniek beschikbaar, zoals b.v. met een ondergrondse installatie. Er moet regelmatig worden gecontroleerd of het systeem correct werkt.
Ionenuitwisseling: een kationenwisselaar verwijdert ijzer, mangaan, calcium en magnesium uit het water door ze in te wisselen voor natrium. Dit gebeurt in kolom met een harsmedium. Het verwijderen van calcium en magnesium verzacht het water. Het is een automatische techniek, maar het harsmedium moet regelmatig worden geregenereerd.
Bezinkbassin: werkt alleen bij een matig ijzer/mangaanoverschot. Het water stroomt langzaam door een open bassin. Door het bassin te beluchten, slaan ijzer en mangaan neer en zinken naar de bodem, net als andere zwevende deeltjes. Dit resulteert in helder water.
Zeolietfilter: zeoliet is een gesteente dat kan worden gebruikt als ionenwisselaar (zelfde principe als hierboven) of als filter. In zo’n filter worden ijzer en mangaan in drie stappen verwijderd (filtratie, regeneratie, wassen).
Algae and blue-green algae (Cyanobacteria) typically cause problems in summertime: they thrive in stagnant or slow flowing warm water with high levels of nutrients that is exposed to sunlight. Algae can make the water pH rise or cause blockages in the piping. But especially blue-green algae are a threat to animal health. When the layer of blooming algae starts to decompose, toxic substances are released. These toxins can cause a wide range of health problems, from mild to lethal. Consequently blue-green algae can indirectly promote unnecessary use of antibiotics.
Once algae have started to bloom, there is no way back. Prevention is the key to cope with algae. When drinking water supplies are stored in a basin, different techniques can be used to prevent algae growth.
Light shielding: this is the most efficient method as algae cannot survive without light. The water surface can be protected from light with a (floating) sail or if this is not possible, floating balls/hexagons. A regular check-up of the shielding is strongly recommended.
Aerating/stirring the water: This inhibits algae growth by increasing the oxygen levels in the water (aerating) and creating water flow (stirring).
Ultrasonic sound waves higher than 20kHz are an effective method to kill present algae and prevent their growth.
Certain water plants prevent algae growth by production of substances that prevent or slow down algae growth. Other plants compete with the algae for nutrients in the water, thus inhibiting algae growth.
Algen en blauwalgen (cyanobacteriën) veroorzaken typisch problemen in de zomer: ze gedijen goed in stilstaand of langzaam stromend warm water met een hoog nutriëntengehalte dat wordt blootgesteld aan zonlicht. Algen kunnen de pH van het water doen stijgen of verstoppingen in de leidingen veroorzaken. Maar vooral blauwalgen vormen een bedreiging voor de diergezondheid. Wanneer een laag bloeiende blauwalgen begint af te sterven, komen giftige stoffen vrij. Deze gifstoffen kunnen uiteenlopende gezondheidsproblemen veroorzaken, van mild tot dodelijk. Blauwalgen kunnen daardoor indirect onnodig antibioticagebruik in de hand werken.
Als de algen eenmaal zijn gaan bloeien, is er geen weg meer terug. Preventie is de enige manier om problemen met algen te vermijden. Wanneer drinkwatervoorraden in een bassin worden opgeslagen, kunnen verschillende technieken worden gebruikt om algengroei in het bassin te voorkomen.
Lichtafscherming: dit is de meest efficiënte methode omdat algen niet kunnen overleven zonder licht. Het wateroppervlak kan tegen licht worden afgeschermd met een (drijvend) zeil of, als dit niet mogelijk is, drijvende ballen / zeshoeken. Een regelmatige controle van de afscherming wordt sterk aanbevolen.
Beluchten / roeren van het water: dit remt de algengroei door het zuurstofgehalte in het water te verhogen (beluchten) en waterstroom te creëren (roeren).
Ultrasone geluidsgolven hoger dan 20 kHz zijn een effectieve methode om aanwezige algen te doden en hun groei te voorkomen.
Bepaalde waterplanten voorkomen algengroei door de productie van stoffen die algengroei verhinderen of vertragen. Andere planten concurreren met de algen om voedingsstoffen in het water en remmen zo de algengroei.
A biofilm is a slimy layer sticking to the inside wall of the drinking water pipe that is created by the growth of microorganisms on mineral deposits or organic material. When the biofilm loosens or bacteria are released from it, problems such as reduced production, disease, decomposition / scavenging of water additives and a reduction in the effectiveness of medication can arise. Due to the presence of biofilm in the pipes, the bacterial pressure can rise incredibly between the water source and the drinking point! Moreover, biofilms can promote the development of antibiotic resistance. It’s important to focus on prevention of biofilm. Indeed, besides a poor bacteriological quality of the drinking water, biofilm can cause other problems such as blockage but also corrosion of the pipes. Furthermore, thick and tenacious biofilms will require high doses of strong biocides. This increases the risk of health problems due to biocide residues in the water. One hundred percent prevention is often not possible, but several measures can significantly slow down biofilm formation.
The piping material: polyethylene pipes are prone to biofilm formation whereas copper piping is less sensitive.
Bacteria love stagnant (warm) water: avoid dead ends in the piping and assure a good flow at all times.
Iron and manganese in the water promote biofilm formation. Check the DISARM best practice guide for water quality for methods to remove iron and manganese.
Regularly clean the pipes (see also DISARM best practice guide for water quality)
Some water treatments / additives (e.g., butyrate, acetic acid) can contribute significantly to the formation of biofilm or slime formation, depending on the water source.
Een biofilm is een slijmerige laag die aan de binnenwand van de drinkwaterleiding kleeft en ontstaat door de groei van micro-organismen op minerale afzettingen of organisch materiaal. Wanneer de biofilm loslaat of er bacteriën uit vrijkomen, kunnen problemen ontstaan zoals verminderde productie, ziekte, en een verminderde effectiviteit van medicatie en additieven. De aanwezigheid van biofilm in de leidingen kan de bacteriële druk tussen de waterbron en het drinkpunt enorm verhogen! Bovendien kunnen biofilms antibioticaresistentie bevorderen. Het is belangrijk om te focussen op preventie van biofilm. Naast een slechte bacteriologische kwaliteit van het drinkwater, kan biofilm immers andere problemen veroorzaken zoals verstopping maar ook corrosie van de leidingen. Bovendien vergen dikke, taaie biofilms hoge doseringen van sterke biociden. Dit vergroot de kans op gezondheidsproblemen door biocideresiduen in het water. Honderd procent preventie is vaak niet mogelijk, maar verschillende maatregelen kunnen de vorming van biofilm aanzienlijk vertragen:
• Het leidingmateriaal: polyethyleen leidingen zijn vatbaar voor biofilmvorming; koperen leidingen zijn minder gevoelig.
• Bacteriën houden van stilstaand (warm) water: vermijd doodlopende wegen in de leidingen en zorg te allen tijde voor een goede doorstroming.
• IJzer en mangaan in het water bevorderen de vorming van biofilm. (zie ook de DISARM-gids voor waterkwaliteit).
• Maak de leidingen regelmatig schoon (zie ook de DISARM-gids voor waterkwaliteit).
• Sommige waterbehandelingen/toevoegingen (bijv. butyraat, azijnzuur) kunnen bijdragen tot de vorming van biofilm/slijmvorming, afhankelijk van de waterbron.
Contacts
Project coordinator
-
Project coordinator
Project partners
-
Project partner
-
Project partner
-
Project partner
-
Project partner
-
Project partner
-
Project partner
-
Project partner
-
Project partner
-
Project partner
-
Project partner
-
Project partner
-
Project partner
-
Project partner
-
Project partner