國家農(nóng)業(yè)農(nóng)村部2019 年194號公告中明確要求2020 年7 月1日起所有商業(yè)飼料生產(chǎn)中停止使用促生長用抗生素,2020 年12 月31日起停止含有促生長抗生素的商業(yè)飼料流通。 這預示著我國即將進入無抗飼料的時代目前, 很多飼料企業(yè)都在忙于尋找“替抗”產(chǎn)品,需要提醒的是, 長期和廣泛地使用抗生素對現(xiàn)階段病原菌的感染壓力有持續(xù)和強大的抑制,全面“禁抗”之后,病原菌的感染壓力就會反彈, 今天有效的方案,明天可能就會失效。 僅僅通過對比試驗的方法尋找“替抗”產(chǎn)品是不夠的, 無抗飼料要取得最終的成功需要新的系統(tǒng)的思路。 為此本文提出了無抗飼料五環(huán)策略,以供參考,望大家有所啟示。
中國飼料禁抗后對養(yǎng)殖端的影響到底如何,很難準確預測。 但歐洲的經(jīng)歷可以為我們提供很好的參考。
由最早禁抗的兩個國家瑞典和丹麥的情況看, 禁抗后前幾年豬的生產(chǎn)性能下降,死亡率升高,獸醫(yī)治療成本以及疫苗預防成本增加,每頭豬的綜合成本增加1.25 元/頭。 考慮到養(yǎng)殖環(huán)境和硬軟件等情況,這種由飼料禁抗導致中國的的養(yǎng)殖成本可能會增加更多。
飼料禁抗后, 無疑會給養(yǎng)殖端帶來巨大的壓力,從歐洲的經(jīng)驗看,禁抗之后, 獸醫(yī)治療用藥會出現(xiàn)大幅提高,到2008 年后才逐漸降低。
從治療用藥增加的統(tǒng)計情況看,主要增加的是四環(huán)素類藥物。 而四環(huán)素藥物主要用于治療腸道疾病, 由此可見禁抗之后養(yǎng)殖端面臨的最主要問題將是腸道健康問題。
應(yīng)對飼料無抗, 傳統(tǒng)的策略是探尋替代抗生素的飼料添加劑產(chǎn)品及其組合方案。 這些被認為潛在的抗生素替代品,包括酸化劑、微生態(tài)制劑、植物抗菌成分以及酶制劑等,這些添加劑或直接或間接地起到抗生素抑菌或促生長的作用。
然而根據(jù)歐洲的研究和應(yīng)用經(jīng)驗, 盡管這些添加產(chǎn)品在替抗應(yīng)用中起到不小的作用, 但其效果與抗生素相比還是存在一定的差距。 這也是替抗并不容易, 禁抗之后養(yǎng)殖端腸道用藥大幅增加的主要原因。大多數(shù)篩選替抗產(chǎn)品及組合方案常用的方法是與抗生素做比較, 很少采用病原菌攻毒, 即使有些試驗采用攻毒的方法, 但最多采用一種或兩種病原菌(或毒素)進行攻毒,這與復雜的養(yǎng)殖生產(chǎn)環(huán)境還存在很大的差別, 禁抗之后動物面臨的壓力會顯著增大,今天試驗成功的方案,明天可能就會是無效的方案。 因此無抗飼料僅僅考慮替抗添加劑及其組合使用可能還是不夠的, 特別是在我國這樣的養(yǎng)殖背景下。 需要對無抗飼料的策略進行系統(tǒng)的思考。
盡管抗生素促生長的作用機制還沒有明確, 但較為一致的觀點是抗生素通過抑制(或殺死)病原菌,降低病原菌感染壓力, 減少對動物的不利影響而發(fā)揮作用。 這一點由抗生素在SPF 動物中表現(xiàn)的副作用得以體現(xiàn)。 五環(huán)無抗的策略從阻止病原菌感染、抑制病原菌增殖、增強機體抵抗力、 非抗生素抗菌以及修復損傷消除癥狀五個層面, 通過包括原料的選擇和清潔、原料的預處理、抗營養(yǎng)因子的去除、纖維營養(yǎng)、粗蛋白水平及功能性氨基酸、 飼料系酸力、免疫營養(yǎng)、電解質(zhì)平衡、非抗生素抗菌等多種措施和方案, 系統(tǒng)解決飼料無抗問題。
病原菌感染是一切問題的根源, 因此無抗策略之一就是要盡量阻止或切斷病原菌感染。 阻止病原菌感染, 首先要切斷病原菌經(jīng)飼料途徑“從口而入”,減少并病原菌通過胃酸屏障,進入小腸,同時減少病原菌從后腸向前腸(小腸)的逆行,并抑制病原菌在小腸道定殖。 基于這樣的思路, 相應(yīng)的飼料策略包括以下幾個方面:
3.1.1 飼料清潔: 盡量選用新鮮清潔(無病原菌和細菌毒素等污染)的飼料原料;通過飼料加工處理(如調(diào)質(zhì)、膨化等)減少飼料及原料病原菌以及的污染; 飼料中可考慮添加酸化劑(含一定比例的游離酸)抑制飼料中的病原菌, 減少病原菌從口而入。
3.1.2 加強胃酸屏障: 通過維持或加強胃酸屏障, 減少病原微生物過胃進入小腸。 一方面可以從飼料原料上考慮, 選擇低系酸力的原料(除了考慮礦物質(zhì)原料外, 應(yīng)特別重視蛋白原料的系酸力, 因為蛋白原料在飼料中的添加比例較高), 降低飼料酸結(jié)合力(ABC 值),同時在飼料中添加足夠的酸化劑, 以減少飼料對胃酸的中和作用, 維持胃內(nèi)適宜的酸度, 這對胃酸分泌不足的幼齡動物顯得尤其重要。
3.1.3 減少條件致病菌逆行:致病菌逆行是動物感染的不可忽視的途徑。 大腸中存在豐富的微生物菌群, 大腸中微生物平衡并不容易打破,但微生物逆行到小腸,就非常容易打破小腸中微生物的平衡, 導致小腸微生物區(qū)系的紊亂。 提高日糧纖維水平,增加小腸蠕動,提高食糜的流速, 可以減少致病菌從大腸向小腸逆行。 但需要注意的是,可溶性纖維由于粘性較大, 會延緩胃腸蠕動,降低食糜排空的速度,可能不利于阻止病原菌逆行。 因此應(yīng)該考慮使用不溶性纖維源。
3.1.4 阻止病原菌的定殖:病原菌在腸道上皮細胞定殖是其發(fā)揮致病作用的重要前提, 因此抑制病原菌定殖對降低其致病作用有非常重要的意義。 可以通過增加日糧不溶性纖維,促進腸道蠕動,加快食糜排空,增加“刷腸”作用外,還可以考慮飼料添加MOS;MOS 與病原菌的粘多糖結(jié)合后可以阻止其在腸上皮細胞定殖(競爭性粘附作用),使病原菌失去致病作用。
病原菌需要達到一定的數(shù)量,才會產(chǎn)生致病作用。 因此抑制病原菌增殖減少病原菌的數(shù)量(控制病原菌數(shù)量在一定范圍之內(nèi))是維持動物健康,避免動物發(fā)病的必要考慮。 相應(yīng)的飼料策略包括如下幾個方面:
3.2.1 減少病原菌的營養(yǎng)供給:病原菌增殖需要營養(yǎng)基礎(chǔ), 減少病原菌的營養(yǎng)供給, 可以幫助抑制病原菌的增殖。 具體措施包括:提高原料(特別是蛋白原料)的可消化性,減少日糧可發(fā)酵蛋白的水平和比例;通過添加酶制劑或?qū)υ线M行前處理和預消化(粉碎、熟化、酶解、發(fā)酵等)提高日糧消化率;采用低蛋白平衡可消化氨基酸日糧(低蛋白日糧不應(yīng)變成低營養(yǎng)日糧, 而犧牲生產(chǎn)性能。)。 需要提醒的是,飼料中的營養(yǎng)如果不能很好地被動物消化吸收,就可能會成為病原菌的培養(yǎng)基。
3.2.2 促進有益菌的增殖:通過促進腸道有益菌的增殖, 增加有益菌的數(shù)量, 從而對病原菌起到競爭性排斥作用。 提高腸道有益菌數(shù)量的方式包括: 直接添加活的有益菌(益生素) 或者添加具有益生作用的益生元(如FOS 等)和膳食纖維。
3.2.3 維持腸道菌群的多樣性:腸道菌群的多樣性, 對于避免某些病原菌過渡增殖, 維持腸道微生物區(qū)系的平衡,具有重要的作用。 研究表明增加日糧纖維有利于增加或維持腸道菌群的多樣性。
動物發(fā)病的機制無非是感染壓力和機體抵抗力(包括免疫力)的較量, 當機體抵抗力或免疫力足以應(yīng)付病原菌感染時,動物就不會發(fā)病。因此提高機體抵抗力可以避免病原菌感染而發(fā)病。
3.3.1 充分滿足動物營養(yǎng)的供給: 充足的營養(yǎng)是機體抵抗力的基礎(chǔ), 因此在日糧配制時應(yīng)考慮滿足充足的營養(yǎng)水平, 在不能保證精準飼喂的情況下, 應(yīng)考慮適當?shù)臓I養(yǎng)冗余。 在使用低蛋白日糧的情況,更應(yīng)該引起注意。
3.3.2 添加免疫調(diào)節(jié)劑或增加免疫營養(yǎng)素, 適度提高機體的免疫水平:飼料添加免疫多糖(如酵母多糖、MOS)以及一些植物成分(如中草藥、植物提取物、植物精油等),可以提高機體免疫力, 提高機體的抵抗力; 另外有些營養(yǎng)素不僅可以滿足機體的營養(yǎng)需求, 而且對機體的免疫功能具有重要的調(diào)節(jié)作用(如免疫球蛋白、維生素、微量元素、某些氨基酸以及PUFA 等)。
3.3.3 改善腸道發(fā)育和健康
腸道不僅是動物消化吸收的主要場所, 同時也是機體最大的免疫器官。 維持腸道的良好發(fā)育以及健康對于抵御病原感染具有極其重要的作用。 從改善腸道發(fā)育和健康的角度, 可以從以下幾個方面進行考慮:
3.3.3.1 減少日糧中引起腸道的損傷因素:如降低日糧抗原含量(低豆粕或低大豆抗原的大豆蛋白制品), 減少霉菌毒素的污染等。 腸道過敏反應(yīng)引起的腸道損傷是大腸桿菌等致病菌感染引起仔豬腹瀉的前提條件。
3.3.3.2 給腸道發(fā)育提供營養(yǎng)(腸道友好營養(yǎng)素):日糧補充谷氨酰胺、丁酸、核苷酸可以為腸上皮細胞增殖提供營養(yǎng)和基質(zhì), 促進腸道的發(fā)育,并加快腸道損傷之后的修復。
3.3.3.3 加強腸道的鍛煉: 日糧增加慢發(fā)酵的不溶性纖維, 可以增加腸道的運動,促進腸道的發(fā)育。 但增加可溶性纖維可能對幼齡動物(如乳仔豬)的腸道發(fā)育不利。
3.3.4 消除免疫抑制因素:即使較低劑量的霉菌毒素也會對機體產(chǎn)生免疫抑制, 因此盡可能減少飼料霉菌毒素的污染是必要的, 因此在無法確定飼料霉菌毒素污染程度的情況(通常霉菌毒素很難檢測)下,飼料添加霉菌毒素處理劑是一種可行的辦法之一。
一些非抗生素的添加劑產(chǎn)品具有直接的抗菌效果,包括酸化劑、植物抗菌劑、抗菌肽、溶菌酶、氧化鋅等, 盡管這些抗菌物質(zhì)的抗菌能力很難達到抗生素的效果。 但在充分考慮前三環(huán)的措施之后, 已經(jīng)足以實現(xiàn)感染壓力低于機體抵抗力。 同時也可以考慮通過這些非抗生素抗菌劑的合理組合,發(fā)揮協(xié)同作用,增強抗菌效果(如在歐洲,應(yīng)用酸化劑與植物精油的配伍是比較常見的方案)。 關(guān)于各種非抗生素抗菌物質(zhì)的作用特性及優(yōu)缺點以及如何合理搭配業(yè)界已有眾多論述報道, 本文不做重點討論。
病菌感染會導致炎癥反應(yīng),造成組織損傷、產(chǎn)生發(fā)熱、腹瀉等表觀癥狀,應(yīng)該盡快地修復損傷,并消除這些表觀癥狀(這些表觀癥狀養(yǎng)殖戶最為關(guān)注)。修復損傷,消除癥狀的措施包括以下幾個方面:
3.5.1 抗炎:避免過度的炎癥反應(yīng),可以減少組織損傷。 阿司匹林是醫(yī)學上經(jīng)典的抗氧劑, 但飼料中是不允許添加的, 因此可以考慮其他水楊酸制劑以減少副作用。 另外不少植物成分具有較好的抗炎作用(如血根堿、木脂素等),可以在生產(chǎn)中考慮使用。
3.5.2 修復腸道:腸道損傷(包括通透性增加)是炎癥反應(yīng)造成主要損傷組織, 腸道是動物消化吸收以及免疫的重要器官, 應(yīng)該盡快修復腸道,以恢復生產(chǎn)性能,減少腹瀉的發(fā)生。 研究表明,日糧補充谷氨酰胺、丁酸、 核苷酸等對修復腸道有重要的作用。
3.5.3 抗分泌:腹瀉的直接原因是腸道液體和電解質(zhì)分泌增加所致。日糧添加一些收斂劑(如氧化鋅、單寧酸、腐殖酸鈉等),有利于抑制腸道的分泌活性,降低腹瀉程度;另外電解質(zhì)平衡失調(diào)也是導致腸道分泌液體增加的主要原因, 適當降低日糧的dEB 值有利于降低因腸內(nèi)滲透壓偏高引起的分泌增加。
3.5.4 增加水分的重吸收:腹瀉的表觀性狀是糞便的水分增加,適當降低糞便水分可以降低對腹瀉程度的感官判讀。 水分的重吸收主要發(fā)生在后腸特別是直腸, 后腸發(fā)酵產(chǎn)生的揮發(fā)性脂肪酸特別是丁酸,有利于提高水分的重吸收, 降低糞便的含水量。 需要注意的是,飼糧添加的丁酸(制劑)是很難到達后腸,甚至直腸的, 而更多的需要依賴后腸微生物發(fā)酵的方式提供的丁酸,因此日糧增加某些纖維, 通過后腸纖維發(fā)酵產(chǎn)生較多丁酸可能更加有效。
綜上所述,“替抗” 方案解決的只是第三環(huán)非抗生素抗菌的問題,只是中間一個環(huán)節(jié), 不考慮前面兩個環(huán)節(jié),感染壓力太大;不考慮體抗力環(huán)節(jié),就會降低感染門檻,提高了抗菌的壓力;不考慮康復環(huán)節(jié),生產(chǎn)性能恢復太慢, 養(yǎng)殖戶的眼睛也不滿意。 因此五環(huán)無抗策略并非獨立的五環(huán),而是環(huán)環(huán)相扣,缺一不可。另外五環(huán)策略思考的順序不應(yīng)倒置。 否則可能很難達到效果(或者會出現(xiàn)反復),或者是成本增加,或者會影響目標動物的生產(chǎn)成績。 當然本文僅僅從飼料的角度談無抗飼料的策略, 如果考慮到養(yǎng)殖端生物安全的加強、硬軟件的改進,人員素質(zhì)的提高等, 相信我們最終是可以打贏中間這場“抗菌”的攻堅戰(zhàn)役,最終取得無抗飼料的成功。