细菌耐药性正在迅速发展，许多至关重要的药物面临被淘汰的风险。因此，如果不谨慎使用这些药物，灾难性的后果将等待着。
这是世界卫生组织（WHO）在2014年4月发出的严厉警告，规定需要对我们如何生产、处方和使用抗菌药物采取“重大行动”。作为回应，微生物学家正在努力研制新药，或开发新的方法来对抗感染。其中许多替代方案处于研发阶段，距离完成还有不同的距离。有哪些抗生素的替代品呢？使用疫苗可以预防而不是治愈病毒和细菌等病原体的感染，使机体对特定病原体产生免疫力。疫苗通过模拟感染病原体或疾病来刺激机体的反应，然后机体会在未来“记住”这些病原体或疾病。然而，它们在一定程度上受到整个群体的接种成本的限制。一些国家难以将疫苗储存到合适的温度，当需要增强剂时，会出现进一步的并发症。
尽管遇到挫折，科学界的许多人认为，疫苗在未来谨慎使用抗生素方面将发挥重要作用。动物和人类健康研究团体都在大力推动研发新的和创新的疫苗技术和平台。疫苗类型
疫苗是通过使用活的、死的或灭活的病原体、灭活毒素或病原体的片段来生产的。疫苗类型 | 作用机理 |
活的、致弱 · 重组载体 | 活的微生物只是被致弱了，限制了致病力。是免疫系统的好老师。一生的免疫可通过1或2剂实现。通常需要冷藏，保质期短。使用减毒形式来模拟病毒如何锁定细胞，将遗传物质注入其中。科学家们提取无害或减毒病毒的基因组，将来自其他微生物的部分遗传物质插入其中，然后将微生物DNA转移到细胞中—这是一种良好的免疫刺激。 |
灭活苗/死苗 | 病原体可被热、化学物质或辐射杀死，因此它们无法回到致病状态。大多数会引发较弱的免疫反应，可能需要加强免疫。 |
类毒素（灭活内毒素） | 用于分泌毒素/化学物质的细菌。毒素可以用甲醛溶液灭活。通过接种类毒素来训练机体对毒素做出反应。 |
亚单位 · 结合 | 使用的是相关抗原，而不是整个病原体，降低了对疫苗产生不良反应的机会。当细菌由多糖外壳组成时可能是答案。这种涂层通过伪装细菌抗原来躲避未成熟的免疫系统。这些疫苗通过与多糖结合的可识别抗原或类毒素来解决这一问题。 |
DNA | 是一类很有发展前景的疫苗。一旦对微生物的基因进行了研究，科学家就可以制造出一种对抗微生物的DNA疫苗。设计和生产相对便宜，它们不需要机体的某些部分，而是向细胞提供制造抗原分子的指令，然后细胞分泌抗原，自己生产疫苗。 |
Nurmi和Rantala在1973年首次描述了竞争排斥原理，将有益细菌饲喂动物。这是非致病菌在肠道定植的地方，有助于控制有害细菌的数量。科学家们对种类繁多的细菌在动物胃肠道中的作用以及这种微生物群对人类和动物疾病的影响有了更多的了解。在畜牧业，益生菌通过给动物饲喂细菌来发挥作用。该术语最早是由礼来公司和史迪威公司（1965）使用的，随着时间的推移，该术语被改编和扩大，指的是能够给宿主带来健康益处的微生物制剂。可以使用单一或多个菌株，也可以混合菌种，目前在家禽营养方面取得的进展最多。
家禽饲养策略已经改变以控制胃肠道微生物
这些菌株包括芽孢杆菌、大肠杆菌、乳酸菌、乳球菌、许多酵母菌和链球菌等。与此同时，益生元是不可消化的，被添加到饲料中，帮助细菌和有益微生物繁殖。两者都“对非抗生素控制具有重大意义”。积极因素—肠道健康得到改善/维持，病原体定植被阻止，没有停药期。负面因素—单一益生菌复合物的混合功效需要监管批准。
中药或植物源性产品是中国医学重要的宝库，几千年的使用经验证明，中药具有强大的生命力，可以治疗人类及动物的传染或感染性疾病。机理—虽然中药或植物源性产品对病毒或细菌的直接杀灭或抑制作用不是太强，但通常是通过调理发挥机体自身抗病毒、抗菌能力，因此其特异性不强。积极的作用—中药或植物源性产品具有提高机体抵抗力，从而清除病原体和减少排毒（菌），提高动物生产性能。由于不一定针对特定病原体，因而细菌产生耐药性的机会比较小。负面作用—中药可能会因为产地（道地药材更好）、季节以及采收方法的不同而产生不同的疗效；可能有农药等残留，因为目前依靠大量种植才能满足供应，经常使用农药和化肥；标准难以建立，即真正有效的成分不一定是含量最高的。噬菌体是可感染细菌的病毒。噬菌体入侵细菌并破坏它们的新陈代谢，导致它们裂解（杀死这些细菌）。在东欧和俄罗斯的人类医学中，噬菌体疗法用于治疗动物和植物中的食源性病原体。噬菌体疗法的一个特点包括改造细菌以产生内溶素和外溶素。这些酶通过破坏细菌的保护膜来分解细胞，保护膜决定了细菌的形态—肽聚糖壁。内溶素作用于广泛的靶标，通过在细胞内部工作来杀死细胞，而外溶素则被分泌。外溶素由真核细胞分泌，一个例子是溶菌酶，一种在眼泪和唾液中发现的抗菌剂。它们通过破坏肽聚糖壁（细菌细胞的保护屏障）起作用，决定细菌形状并作用于一系列目标。积极作用—可以混合靶向特定噬菌体以减少耐药性的发展。局部应用被认为是特别有效的，它们可以与抗生素一起使用。负面因素—可能会产生耐药性。由于特异性，处理细菌亚种时可能遇到麻烦。
与噬菌体类似，细菌素通过聚焦于细胞质膜来攻击细菌。此外，它们被认为比抗生素具有更低的耐药性。几乎所有的细菌都会分泌细菌素，并抑制相近物种的生长，这意味着有可能进行广泛的治疗，其中许多可能是针对特定目标的。其优点包括抗紫外线和耐热，与其他抗菌肽不同，它们对哺乳动物细胞没有毒性。乳酸菌产生一种细菌素—乳酸链球菌素a，在50多个国家被用于食品保鲜，如在发酵奶酪和酸奶的乳制品中。科学家说，尽管广泛使用，很少有耐药性的报道。捕食性细菌被认为是一种非常规且有趣的抗生素替代品，它通过捕杀细菌来获取营养和能量。有希望的是蛭弧菌和像BALO这样的有机体，它们使用酶来杀死革兰氏阴性细菌。它们以攻击生物膜的方式而闻名，生物膜是作为一个有机体的细菌细胞层。这是一个主要的积极反应，因为生物膜细菌对抗生素的抵抗力更强。
除了抗菌物质的替代品，还有许多方法可以提高抗生素剂量以提高抗生素的功效，包括：联合使用其他抗生素；用分子抑制耐药基因和使用非抗生素增效。这些被称为佐剂，近年来一个显著的发展是一种佐剂，可以消除一些细菌对β-内酰胺的耐药性机制，β-内酰胺是一类包括青霉素的抗生素，不断有新一代产生。β-内酰胺酶是细菌产生的酶，负责产生耐药性。例如，当给予青霉素类β-内酰胺类药物时，如阿莫西林配合克拉维酸。该酸通过抑制β-内酰胺酶作为佐剂起作用。某些细菌通过称为细菌外排泵的机制将药物从其膜中泵出而产生耐药性，有一些方法可以抑制细菌的这种耐药机制。
并不是所有的细菌都能在像大肠杆菌这样的培养皿中进行研究。泰斯巴汀（Teixobactin）已在动物和人类中分析了外排泵抑制剂。目的之一是找到一种这样的针对鸡食源性病原体空肠弯曲杆菌的抑制剂。同样，实验也表明，噬菌体和细菌素可以增加抗生素的潜力。此外，目前可用的抗生素应负责任地使用，这可以通过使用诊断检测确保对感染使用正确的药物，并确保患者按照临床医生的建议使用抗生素来实现。这些措施将有助于保护我们现有的抗生素及其组合。对一些最顽强的细菌菌株可能有一种新的处理方法，可以防止细菌形成外层，这意味着细菌很难获得耐药性，无论它经历了多少突变。美国东北大学的微生物学家收到了发现泰斯巴汀的全球报道。虽然对哺乳动物细胞无害，但它攻击革兰氏阳性病原体，如金黄色葡萄球菌、肠球菌和结核分枝杆菌。
此外，通过名为“芯片”的微型装置创造理想的细菌环境的发现方法也值得注意。芯片可以在自然环境中分离并促进单细胞的生长，这可能会让科学家研究更多的微生物。
这可能是一条发现更多药物的途径。促进非培养细菌生长让科学家有机会分析更多未开发的微生物，在当前的健康危机下，这可能非常有用。
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