張振玲

(徐州生物工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院動(dòng)物工程系，江蘇 徐州 221006)

幾十年來，抗生素在動(dòng)物養(yǎng)殖行業(yè)（特別是生豬和家禽業(yè)）中已經(jīng)不可或缺。通過飼喂含抗生素等添加劑飼料，不僅可使人工飼養(yǎng)的早期斷奶仔豬免受腸道致病菌感染；而且可顯著提高其生長(zhǎng)性能，并提高飼料轉(zhuǎn)化率。英國(guó)農(nóng)業(yè)研究委員會(huì)進(jìn)行的抗生素試驗(yàn)表明，添加金霉素和青霉素可使豬的生長(zhǎng)性能及飼料效率提高10%。然而由于抗生素殘留問題，現(xiàn)在大多數(shù)國(guó)家已開始對(duì)育肥豬飼料添加抗生素進(jìn)行管制。

目前全世界都在擔(dān)憂抗性問題（抗性導(dǎo)致治療人類疾病的藥物有效性降低）。1970—2000年，統(tǒng)計(jì)表明大多數(shù)豬飼料（70%～80%的仔豬保育料、70%～80%的生長(zhǎng)育肥料和50%～60%的育肥料）中均含有抗菌劑。為了促進(jìn)畜禽的生長(zhǎng)，2001年，日本使用了175 t抗生素來促進(jìn)畜禽的生長(zhǎng)，美國(guó)在2010年使用了約13 000 t抗生素，2007年，中國(guó)生產(chǎn)了210 000 t抗生素（其中動(dòng)物使用97 000 t）。Zhu等人（2010）評(píng)估了中國(guó)3個(gè)大型（年出欄10 000頭）商品豬場(chǎng)豬糞便處理的三個(gè)階段中的抗性基因（ARGs）的類型和濃度，共檢測(cè)到149種獨(dú)特的ARGs，與無抗生素肥料或?qū)φ障啾?，排名位于?3位的ARG富集量達(dá)192倍（中位數(shù)）至28 000倍（最大）。文章主要討論抗生素飼料添加劑在生豬養(yǎng)殖中的優(yōu)缺點(diǎn)以及生產(chǎn)中替代抗生素的可能性。

1 抗生素添加對(duì)母豬作用效果

飼料中添加抗生素可以提高母豬的繁殖性能、受胎率、產(chǎn)仔數(shù)和產(chǎn)仔率。早在1954年，Stewart等人就報(bào)道了氯霉素對(duì)繁殖性能沒有顯著影響，但對(duì)胚胎存活具有益處。Hays等人報(bào)告了相似的結(jié)果，不使用抗生素（與使用相比）飼喂母豬的受胎率是68.5%（75.6%）、產(chǎn)仔率60.9%（70%）和每窩活豬數(shù)9.8（10.0）均趨于較高值，但兩者差異并不太顯著。后來在母豬繁殖飼養(yǎng)中使用金霉素的試驗(yàn)結(jié)果表明：在繁殖前及繁殖期間，每頭母豬每日飼喂1 g金霉素，其產(chǎn)仔率從62%顯著提高到79%；在繁殖前及繁殖期間，每頭母豬每日飼喂0.5 g金霉素，產(chǎn)仔率由74%提高到86%；從母豬斷奶到交配15 d后，每天添加1 g金霉素，受孕率和產(chǎn)仔率均有提高。從母豬未生產(chǎn)的時(shí)候開始飼喂抗生素可使以后母豬每窩產(chǎn)仔豬數(shù)（包括出生時(shí)死亡的豬）明顯多于對(duì)照母豬。飼喂抗生素的母豬較不使用的對(duì)照組母豬產(chǎn)活仔豬數(shù)多，但抗生素對(duì)仔豬出生時(shí)體重、斷奶仔豬數(shù)和仔豬斷奶時(shí)體重均無明顯影響。繁殖前陰道菌群的細(xì)菌學(xué)研究表明，添加抗生素對(duì)細(xì)菌種群雖無顯著影響，但是可以提高受胎率、每窩產(chǎn)仔數(shù)和產(chǎn)仔率。

2 抗生素添加對(duì)育肥豬的影響

毫無疑問，飼用抗生素提高了育肥豬的生長(zhǎng)性能和飼料效率。研究還證實(shí)，金霉素和青霉素對(duì)育肥豬的生長(zhǎng)有促進(jìn)作用（提高10%），土霉素（氧四環(huán)素）對(duì)生長(zhǎng)的促進(jìn)作用與金霉素相同?？股匾材芴岣唢暳限D(zhuǎn)化率，但對(duì)胴體品質(zhì)沒有影響?？股夭粌H可以使豬體重增加，同時(shí)可提高飼料利用率、改善食欲以及改良豬毛發(fā)和皮膚的整體外觀。因此，作為一種飼料添加劑，抗生素已經(jīng)在世界范圍內(nèi)使用了幾十年。

生長(zhǎng)速度提高的幅度取決于抗生素的種類、飼料水平、豬場(chǎng)環(huán)境條件及豬自身情況。如果每磅（453.6 g）橡子-大豆日糧中添加225 mg鏈霉素，使生長(zhǎng)速度比對(duì)照提高40%。但若每磅飼料中添加10 mg鏈霉素，效果則并不顯著。這一結(jié)果與Cuff等人的研究結(jié)果相一致，Cuff等人還報(bào)告說土霉素對(duì)提高生長(zhǎng)性能是有效的。在對(duì)比試驗(yàn)中（比較低水平添加金霉素、青霉素和新霉素的促生長(zhǎng)效果），每磅飼料中添加10 mg的金霉素對(duì)提高平均日增重非常有效。此外，在每磅飼料中添加1 mg或5 mg的普魯卡因（一種局部麻醉藥）及青霉素均可使生長(zhǎng)速度得到明顯提高。每磅飼料中添加10 mg新霉素卻對(duì)生長(zhǎng)有不良影響。Becker等人比較了其他抗生素在提高豬增重率方面的作用。結(jié)果表明，每磅日糧中添加5 mg金霉素或土霉素是最有效的，且對(duì)豬的增重有同等效果。每磅日糧中添加5 mg的鏈霉素或0.00375%的3-硝基-4-羥基苯磺酸對(duì)健康豬的生長(zhǎng)無明顯增速效應(yīng)。對(duì)玉米-花生粕基礎(chǔ)日糧中添加土霉素、氯霉素、桿菌毒素和砷酸衍生物進(jìn)行比較，金霉素和土霉素作用最明顯，這一結(jié)果與Luecke等人的結(jié)果一致。

3 飼料中添加抗生素帶來的問題

飼料中添加抗生素帶來的問題是產(chǎn)生抗藥性。大量科學(xué)證據(jù)表明，飼料中添加藥物與人類對(duì)病原的抵抗力之間存在著一定的聯(lián)系?？顾幮允侵改骋环N微生物抵抗先前用于治療（殺滅）它們的藥物的能力?？股仨氃诒匾臅r(shí)候才應(yīng)由衛(wèi)生專業(yè)人員指導(dǎo)使用。畜牧業(yè)中抗生素使用產(chǎn)生的抗藥性問題是同整個(gè)抗藥性問題相關(guān)聯(lián)的?？顾幮酝{到對(duì)不斷增長(zhǎng)的由細(xì)菌、寄生蟲、病毒和真菌引起的感染的有效預(yù)防和治療?？顾幮援a(chǎn)生是自然選擇的結(jié)果，亦是微生物與抗生素斗爭(zhēng)產(chǎn)生的必然后果。因?yàn)榧?xì)菌種群普遍存在著變異，若突變后的細(xì)菌個(gè)體使抗生素?zé)o效，那么變異后的細(xì)菌株系具有生存優(yōu)勢(shì)。當(dāng)大量的細(xì)菌對(duì)抗生素產(chǎn)生耐藥性，將來治療人類細(xì)菌感染將變得更加困難和昂貴。早在1944年春末，DeLamater等人就報(bào)告了第一個(gè)抗藥性產(chǎn)生的例子（溶血性鏈球菌抗磺胺嘧啶），該案例發(fā)生在一家大型的陸軍航空兵訓(xùn)練中心－密西西比州的凱斯勒野營(yíng)地。Enzo等人證實(shí)，在儲(chǔ)存養(yǎng)豬糞污的污水池中檢測(cè)到多種抗生素（通常濃度＞100 mg/L）。此外，在豬場(chǎng)和家禽養(yǎng)殖場(chǎng)附近采集的地表和地下水樣本中也檢測(cè)到多種抗生素。這表明，用于作物肥料的養(yǎng)殖動(dòng)物廢物可能是環(huán)境中抗生素殘留的來源。Comaetal指出，從豬糞以及貯存糞肥中分離出來的四環(huán)素和紅霉素/泰樂菌素抗性細(xì)菌的數(shù)量占到10%～30%。Whitehead and Cotta應(yīng)用聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）檢測(cè)了豬糞及貯存糞肥樣品中10個(gè)不同的抗性基因。此外，Kumarasamy等人報(bào)告說具多重抗性的革蘭氏陰性菌對(duì)公眾健康風(fēng)險(xiǎn)最大。革蘭氏陰性菌的耐藥性不僅比革蘭氏陽性菌增加地更快，而且針對(duì)革蘭氏陰性菌的新抗生素種類也較少。過去一二十年來，治療性藥物的開發(fā)明顯不足。

4 討論及未來方向

抗生素是改善仔豬生長(zhǎng)效率的最有效的藥物。數(shù)十年以來，抗生素給豬肉生產(chǎn)商帶來了巨大的利益。然而，有關(guān)細(xì)菌抗藥性的警告現(xiàn)在卻使這些益處黯然失色。隨著人口的增加，養(yǎng)豬業(yè)中的抗生素消耗量將會(huì)急劇增加。這意味著更多的抗藥性細(xì)菌將會(huì)在動(dòng)物和環(huán)境中產(chǎn)生和傳播，并導(dǎo)致更多的人類疾病。

抗生素促進(jìn)生長(zhǎng)的機(jī)制是抑制某些微生物生長(zhǎng)的能力?？股卮龠M(jìn)生長(zhǎng)的直接原因是減少了養(yǎng)分競(jìng)爭(zhēng)作用（直接殺死細(xì)菌）以及減少微生物代謝物的抑制生長(zhǎng)作用。Bassaganya等人報(bào)告說，豬只健康狀況不良導(dǎo)致其生長(zhǎng)受到抑制與多塵環(huán)境有關(guān)，而潔凈環(huán)境中的豬只平均累積日增重和平均日食物攝入量都高于較臟環(huán)境中的豬。Cromwell總結(jié)了 1950—1985年在美國(guó)收集的數(shù)據(jù)，結(jié)果表明在農(nóng)場(chǎng)條件下對(duì)抗生素的使用量可能是設(shè)施較干凈，環(huán)境壓力較小的研究站的兩倍。Lain等人也報(bào)告了類似的結(jié)果，根據(jù)豬農(nóng)評(píng)估，斷奶之后用于治療腹瀉的抗生素使用水平以及斷奶仔豬腹瀉的發(fā)生率在停止使用抗生素類生長(zhǎng)促進(jìn)劑（AGP）后并沒有顯著增加?？偟膩碚f，科學(xué)家已經(jīng)證明喂養(yǎng)環(huán)境對(duì)抗生素的反應(yīng)有顯著的影響。在清潔的飼養(yǎng)環(huán)境中，抗生素對(duì)生長(zhǎng)速度和飼料效率的影響較小。

在過去的幾十年里，隨著旨在改善豬舍地板質(zhì)量、居住空間，持續(xù)自由獲得飲水以及設(shè)定最低斷奶日齡等方面的動(dòng)物福利立法，豬場(chǎng)設(shè)施得到了顯著改善。與此同時(shí)，研究重點(diǎn)也集中到使用有機(jī)酸、發(fā)酵飼料、益生菌、礦物質(zhì)、低聚糖、酶、草藥/香料、蛋白質(zhì)/氨基酸等添加劑以及管理和飼養(yǎng)技術(shù)替代抗生素使用方面。給豬飼喂抗生素或0.5% ACTIVATE Starter DA（一種由2-羥基-4-[甲硫基]丁酸、反丁烯二酸、苯甲酸和載體組成的干性有機(jī)酸混合物），其增重和飼料效率基本相同。大腸桿菌的成活率受pH（pH＝5時(shí)繁殖一個(gè)世代需70 min，pH＝7時(shí)為25 min）的影響很大，但不受消化食靡的影響。殺滅大腸菌效力順序：丙酸＜蟻酸＜酪酸＜乳酸＜反丁烯二酸。斷奶期間在日糧中添加一些氨基酸不僅能改善仔豬的腸道結(jié)構(gòu)，還能提高仔豬的免疫活性。飼料配方技術(shù)可以幫助仔豬抵消一些發(fā)生在斷奶期正常的腸道變化帶來的負(fù)面作用或影響。低蛋白的氨基酸強(qiáng)化飼糧限制了腸道中可發(fā)酵蛋白質(zhì)的含量，從而有助于減少仔豬斷奶后的腹瀉。在這些情況下，為避免影響豬的生長(zhǎng)，適當(dāng)?shù)陌被釓?qiáng)化和賴氨酸比率必不可少。

2015年5月，世界衛(wèi)生大會(huì)批準(zhǔn)了全球抗性行動(dòng)計(jì)劃，呼吁所有國(guó)家在2年內(nèi)采用國(guó)家戰(zhàn)略。歐盟決定從2006年1月1日起在動(dòng)物飼料中逐步取消和禁止銷售和使用AGP，抗生素只允許獸醫(yī)處方直接或在飼料中添加使用。美國(guó)減輕抗性細(xì)菌國(guó)家行動(dòng)計(jì)劃強(qiáng)調(diào)，需要通過各級(jí)管理來減緩抗藥性傳播。東南亞的世界衛(wèi)生組織國(guó)家在齋浦爾宣言中（Jaipur Declaration）承諾解決這一問題。在南非，同樣的工作也在進(jìn)行，從全球抗性聯(lián)盟的工作開始，并繼續(xù)通過政府和私營(yíng)部門領(lǐng)導(dǎo)人的廣泛聯(lián)盟進(jìn)行。

5 總結(jié)

據(jù)最新研究成果，有機(jī)酸、發(fā)酵飼料、益生菌、礦物質(zhì)、低聚糖、酶、草藥/香料、蛋白質(zhì)/氨基酸以及改良的管理和飼養(yǎng)技術(shù)，特別是清潔衛(wèi)生條件，可以在豬肉工業(yè)中替代抗生素。