夏 東(上海市農(nóng)業(yè)科學院畜牧獸醫(yī)研究所)

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二甲酸鉀在斷奶仔豬無抗養(yǎng)殖中的應用

夏 東(上海市農(nóng)業(yè)科學院畜牧獸醫(yī)研究所)

夏東 博士/研究員 1992～2006年在南京農(nóng)業(yè)大學動物科技學院任教，2007年至今在上海市農(nóng)業(yè)科學院畜牧獸醫(yī)研究所工作，研究方向為動物環(huán)境與福利。工作期間曾3次赴歐洲學習和工作。主編和參編教材各1本，參編譯著1本，參編辭海1部（動物環(huán)境部分），獲專利1項，軟件著作權(quán)2項，發(fā)表論文58篇，榮獲“江蘇省科技進步二等獎”1項。

目前抗生素對養(yǎng)殖業(yè)和環(huán)境的污染已引起人們的高度重視，今天把我在科研中的體會與大家分享一下。

首先我們回憶和感謝一下抗生素的偉大發(fā)明者——Alexander Fleming、Ernst Chain、Howard Florey，他們都獲得了諾貝爾獎。Selman Waksman也因發(fā)現(xiàn)鏈霉素獲得諾貝爾獎。感謝他們?yōu)槿祟愖龀鰝ゴ筘暙I。

圖1 抗生素發(fā)展歷程

由于抗生素，尤其是青霉素的誕生，拯救了人類的生命，拯救了我們的前輩。同時抗生素的誕生也拯救了很多動物的生命，使養(yǎng)殖業(yè)有了逐步發(fā)展的空間。不管怎樣，抗生素在人類歷史上起到了非常重要的作用。

在飼料中添加或在預防中長期過度使用廣譜性抗生素，用于非細菌性感染預防，局部過多使用抗生素，都會導致抗生素耐藥性的增加。圖1可以看出抗生素的發(fā)展過程。1962年以前是抗生素的黃金時代，不斷有新的抗生素誕生。1962年～2000年沒有新的抗生素產(chǎn)生，在這個期間耐藥性在逐漸增加。耐藥性使細菌產(chǎn)生抗性粒子，抗性粒子在獸醫(yī)上叫質(zhì)粒。質(zhì)粒通過細菌自身繁殖，在人體內(nèi)或環(huán)境中繁殖速度非常快。另外還可以水平傳播，不同的動物、細菌之間抗性粒子可以傳播。如果養(yǎng)殖場出現(xiàn)某一種細菌產(chǎn)生耐藥性，也會讓其他細菌產(chǎn)生耐藥性。細菌隨著環(huán)境到其他地方，導致整個環(huán)境中的細菌都對這種抗生素產(chǎn)生耐藥性，這樣會產(chǎn)生超級細菌。超級細菌誕生以后就再也找不到抗生素用來治病。所講無抗養(yǎng)殖，就是把平時在日糧中用于促生長的抗生素去掉?？股赜迷谑裁吹胤剑考倚笊〉臅r候可用抗生素治療，不要讓所有細菌都對抗生素產(chǎn)生耐藥性，以防生病時找不到解決方法。

抗生素耐藥性是全球性問題，已經(jīng)引起了多個國家的關(guān)注。David Cameron首相和Obama總統(tǒng)都對抗生素開展了全球性活動，要把抗生素從飼料中去除，不能再用于預防、保健等目的。

回顧一下無抗養(yǎng)殖歷程。1986年開始，瑞典全面禁止抗菌素以促生長為目的在畜禽飼料中的使用(全球第1家)。上世紀80年代改革開放，隨著外來技術(shù)的引入，我國開始把抗生素作為促生長添加劑添加到飼料中使用，而這個時候瑞典已經(jīng)開始全面禁止抗生素。無抗養(yǎng)殖歷程是漫長的，2006年1月1日歐盟全面禁止抗生素在畜禽飼料中的日常添加。美國在2016年底全面禁止抗生素在養(yǎng)殖業(yè)中的使用。我國已在逐步禁止，全面禁止還會遠嗎！

在斷奶期使用抗生素可預防斷奶仔豬腹瀉。在接觸基層養(yǎng)殖場生產(chǎn)中，飼養(yǎng)員告訴我，豬的腹瀉主要還是因為消化不良。斷奶教槽料的蛋白水平稍微高一點，提前使用后期保育料，腹瀉相對會減少。這給了我一個啟發(fā)，是不是只要提高飼料利用率就可以改善腹瀉問題？當時我們進行實驗，沒有完全敢把飼料中的抗生素全部去掉，只做了低蛋白氨基酸平衡日糧，即把飼料中的蛋白質(zhì)水平降了1 %，把各氨基酸配平，結(jié)果顯示了非常好的試驗結(jié)果(表1)。對照組飼喂正常飼料，試驗組飼喂低蛋白氨基酸平衡日糧，同時添加預防性抗生素，死淘率減少了一半，生長速度增加2 kg，保育期結(jié)束時料肉比大大下降。

進行下面這個試驗的主要目的是為了減少養(yǎng)殖場臭氣。如果蛋白質(zhì)投入少，飼料利用率提高，排出的氨氣會相對減少。在豬舍中檢測采食區(qū)、躺臥區(qū)和排糞區(qū)3個不同區(qū)域的氨氣，從早上開始至下午2時喂料，結(jié)果顯示豬舍內(nèi)氨氣量顯著減少(圖2)。

在此基礎上，我們嘗試進行無抗養(yǎng)殖，剛開始非常小心，做了個小樣本試驗，在配方中加入酸化劑二甲酸鉀后，結(jié)果效果非常好。于是開始真正試驗，第一組：完全沒有任何抗生素、酸化劑的空白對照；第二組：常用的預防性抗生素水平；第三組：在第一組基礎上加入1 %二甲酸鉀。從圖3左圖生長過程中可以看出，從第3周開始生長速度開始顯著提高。右圖是總的增重，飼養(yǎng)5周結(jié)束時，比對照組增加將近2 kg。養(yǎng)豬人都知道，保育期增加2 kg對全程飼養(yǎng)貢獻是什么！

在飼料利用率方面，利用酸化劑后采食量增加，干物質(zhì)消化率提高，料肉比顯著下降(圖4)。

養(yǎng)豬人最關(guān)心的還是腹瀉問題，眾所周知抗生素可用來預防腹瀉。由圖5可知，添加二甲酸鉀后腹瀉率顯著下降。保育期結(jié)束后，第三組死淘數(shù)最少，第二組(空白對照組)減少2頭，也許大家也很看重這2頭。

關(guān)于無抗養(yǎng)殖，養(yǎng)殖生產(chǎn)者有自己的專業(yè)基礎，會與我們產(chǎn)生爭論，都要問個所以然，我們也只是把學到的東西與大家分享。首先看幾組在胃液中乳酸菌的數(shù)量變化(圖6)。從乳酸菌來看，利用二甲酸鉀前2周，菌數(shù)保持穩(wěn)定，第5周結(jié)束后，乳酸菌數(shù)增加。細菌增多會不會是壞事，我們一定要有一個概念，人體內(nèi)有遠遠超過自身細胞10倍的微生物。身體健康，以及各種各樣功能的產(chǎn)生，都依賴這些微生物。如果把這些微生物清除掉，攝入的食物會不易消化，導致出現(xiàn)各種疾病，因此千萬不要想把細菌殺死。在原有基礎上加入酸化劑，可增加細菌多樣性，幫助微生物數(shù)量增加。乳酸菌是胃中非常重要的益生菌，抗生素在第5周時乳酸菌數(shù)量下降，說明抗生素破壞了菌群原有的結(jié)構(gòu)。大腸桿菌數(shù)量在各個組之間沒有什么區(qū)別，大腸桿菌并不都有毒，有的還可以凈化環(huán)境。

通常仔豬腹瀉在換料后第1周或第2周較多，觀察血液中脂多糖含量。在二甲酸鉀組血液中，脂多糖含量顯著低于空白對照組和抗生素組。由圖7可知，抗生素沒有起到很重要作用。

為了滿足更多人對二甲酸鉀為什么能夠促進生長的好奇心，我們對二甲酸鉀在生長軸方面進行了一項試驗。動物下丘腦分泌生長激素，作用于垂體，調(diào)節(jié)垂體釋放生長激素；生長激素隨血液循環(huán)到各個組織器官，促進細胞增殖、骨骼生長。生長激素同時作用于肝臟，使胰島素生長因子分泌增多；作用于所有的組織器官，促進組織細胞器官增殖。二甲酸鉀在垂體生長激素中表達量最高，肝臟中二甲酸鉀表達量顯著高于對照組。添加二甲酸鉀后，不僅可以調(diào)節(jié)微生物健康，菌群穩(wěn)定，同時可以激活神經(jīng)內(nèi)分泌生長軸的活性，使動物生長更好(圖8）。

這部分試驗于2015年年初發(fā)表在Livestock Science上，整整一年這篇文章被下載214次，說明得到大家認可。

結(jié)果表明低蛋白氨基酸平衡日糧可以減少仔豬斷奶應激，在此基礎上添加1 %二甲酸鉀可以提高斷奶仔豬的生長速度、飼料利用率，減少腹瀉頻率。

預防性添加抗生素降低了胃液中的乳酸菌含量，對預防仔豬腹瀉沒有明顯效果，與不加抗生素和酸化劑組之間無差異。

圖8 二甲酸鉀生長軸

市場上有很多益生菌，這些益生菌是不是都有效？雷胡龍博士申請了上海市科技興農(nóng)青年成長項目，用益生菌來代替抗生素，在氨基酸平衡日糧基礎上，在飼料中添加丁酸梭菌。很多相關(guān)文章報道丁酸梭菌可以提高腸道黏膜修復能力，對仔豬健康有好處，因此選用丁酸梭菌。結(jié)果顯示丁酸梭菌組的增重較高，料重比較低，相反丁酸鈉組結(jié)果不太好。說明丁酸梭菌更有利于維持腸道健康(表2)。在腹瀉方面，丁酸梭菌組較好(圖9)。

圖9 丁酸梭菌可有效減少仔豬腹瀉

通過以上數(shù)據(jù)，在精準的飼養(yǎng)配方基礎上，提高飼料利用率，減少營養(yǎng)應激，結(jié)合科學的管理，控制好環(huán)境、溫度，飼喂時精細一點，少食多餐，每天換料，逐漸適應。在良好管理基礎上添加益生菌、益生素、酸化劑或植物性提取物，可以更好地幫助動物健康生長。