金立志，楊江濤，謝正露 編譯

（廣州美瑞泰科生物工程技術有限公司，廣東廣州 510300）

過去10 年來，北美生豬產業(yè)的技術創(chuàng)新日新月異，從繁殖育種、飼料營養(yǎng)到生物安全和防疫都有“里程碑”式的創(chuàng)新，并已整合應用到生產實踐中?；蚪M育種使遺傳進展的速度突然加快；豬繁殖與呼吸綜合征病毒（PRRSV）主要基因的鑒定，以及減輕該病毒敏感性的基因編輯是25 年來PRRSV 防控中最重要的進展；子宮頸后人工授精（PCAI）已經成為加速優(yōu)秀種畜遺傳改良的方法；早期斷奶技術（12～16 日齡）可以阻斷特定疾病的病原體，但對仔豬的成活率和生長性能都有不利影響，因此難以用于實際生產；豬精準營養(yǎng)方面的2 項重要技術進展包括：美國國家研究委員會出版的豬營養(yǎng)需要（NRC，2012）和飼料原料的可消化氨基酸和凈能（NE）體系得到了充分研究，已經成為配制全價飼料的基礎。此外，人們還發(fā)現(xiàn)一些飼料原料或其成分可以減輕氧化應激，提高動物腸道健康。在疾病預防方面，通過豬群口腔液采樣和PCR 檢測技術的融合，成功實現(xiàn)了輕松、經濟、高效地檢測和鑒別病原體，快速識別動物傳染病并盡快采取措施。本文綜述了北美近十年來的創(chuàng)新技術及其在生產實踐中的應用效果，旨在為國內生豬產業(yè)提供參考借鑒。

1 基因組學的應用

基因組學被認為是21 世紀最重要的科學進展之一，動物科學專家在過去10 多年中開發(fā)出2 項對北美生豬產業(yè)影響深遠的創(chuàng)新技術，即增加基因組信息和使用基因編輯。前者可更準確地定義每頭仔豬親本的遺傳影響力，從而大大提高遺傳改良率。后者在PRRSV 防控方面取得了第1 個重大突破，即通過遺傳育種可選育出耐受PRRSV 的豬種。

1.1 通過基因組檢測增強育種的價值 第1 個廣泛應用于豬上的基因組檢測技術始于20 世紀90 年代，用于鑒定蘭尼定受體基因的HAL-1843 突變?；蚪M檢測確定了可能對應激（突變體等位基因的2 個副本）產生異常反應的動物，從而提高家畜改良的精確度。不過，這種最初的基因組學工具主要依靠尋找特定遺傳標記與目標表型特征之間的關聯(lián)。在20 世紀90 年代末和2000年初，基因組學迅猛發(fā)展，用于基因組檢測的工具開始急劇發(fā)展和完善。新開發(fā)出的新型基因分型芯片可快速描述單個候選者內成千上萬的基因型。新型基因分型芯片分析平臺是首個使用的能夠對動物的遺傳構成進行充分描述的強大平臺，當該平臺與高計算能力相結合時，新一代遺傳改良技術便應運而生。

為了充分利用大量增加的信息，Misztal 等提出了一種利用最佳線性無偏程序（BLUP）模型的算法，也稱為一步法基因組評估，或在實踐中稱為“關系型基因組選擇”（RBGS）。該技術利用擴展的基因組信息來更準確地描述動物共有的基因組片段。這些技術的捆綁、計算能力的增強、數(shù)據(jù)捕獲能力的擴展以及基因組技術數(shù)據(jù)的積累疊加效應，使遺傳改良率驟然大幅提升。該創(chuàng)新技術于2012 年初在生豬產業(yè)中使用，同時改進了選育動物的每個性狀。在使用RBGS 后的一代，商品豬遺傳指數(shù)出現(xiàn)了明顯變化。隨著基因組測序技術平臺的不斷優(yōu)化與效率的提高，成本也大大降低。

1.2 用于控制病原體的基因編輯 密蘇里大學是研究豬基因編輯技術最重要的機構，其利用基因編輯技術研發(fā)出了對PRRSV 具有抗性的豬。對具有PRRSV 抗性的豬進行攻毒試驗后發(fā)現(xiàn)，這些豬不被感染、不能血清轉化和傳播病毒，也沒有表現(xiàn)出病毒血癥、抗體反應和臨床發(fā)病。全球多所大學進行了重復試驗，驗證了該項研究結果的有效性及可靠性。精確的基因編輯技術對提高動物健康、動物福利和生產效率已經取得穩(wěn)定的成果。

1.3 PRRSV 抗性豬的選育 防控PRRSV 的基因組技術已于2018 年在北美的豬基因編輯和自然選擇中得到應用。消除對PRRSV 易感性的基因編輯是目前抗病的首選方法，但需要獲得美國FDA 批準和公眾的接受。由于家畜的每種疾病（包括PRRSV）都會有遺傳變異，所以通過基因組選擇來鑒別出抗性增強的豬是另一種策略。PRRSV 的基因編輯和自然選擇之間的區(qū)別在于：PRRSV 基因編輯方法可以實現(xiàn)豬對PRRSV 的完全抗性，而自然選擇則不行。后者意味著一些豬仍有可能會發(fā)病，但是對PRRSV 的部分抵抗力會增強。

由于疫苗和藥物治療在防控PRRSV 方面不盡人意，美國因此成立了PRRSV 宿主遺傳基因協(xié)會，以鑒定PRRSV 抗性的遺傳關聯(lián)基因。他們發(fā)現(xiàn)一個位于4 號染色體上的主要基因與PRRSV 的抗性有關，這個主要基因內有一個特定的遺傳標記可用于抗性選擇。把瓦赫寧根大學抗性基因（WUR）的單核苷酸多態(tài)性基因型納入編輯方案被認為是選擇PRRSV 抗性豬的一種手段。如果實驗成功，將會成為養(yǎng)豬業(yè)的一個創(chuàng)新里程碑。母豬舍空氣過濾也是防控PRRSV 的有效方法，但成本昂貴，且并非100%有效。

2 人工授精技術的應用

過去10 年遺傳方面的一個創(chuàng)新里程碑是顯著增加優(yōu)良父本的使用。為此，北美廣泛使用PCAI 技術，該技術可增加優(yōu)良父本的使用，減少母豬懷孕所需的授精次數(shù)以及每次授精所需的精子數(shù)量。

2.1 PCAI 技術 為了減少每次輸精所需的精子細胞數(shù)，精子需要盡可能輸送至母豬生殖道的受精部位附近。PCAI 是指將精液越過子宮頸并輸入子宮體的過程。常規(guī)的人工授精（AI）是將精液輸送至子宮頸的中段，每次輸精量至少需要30 億～50 億個精子細胞才能達到成功授精的目標。與傳統(tǒng)人工授精相比，PCAI 預計每年每頭公豬的后代仔豬數(shù)將增加1.6 萬頭。如果與母豬本交相比，PCAI 可增加2.3 萬頭新生仔豬。這項技術對核心育種場來說是非常重要，但2007 年對美國母豬場的一項調查結果顯示，僅有6% 的豬場使用PCAI。而在2017 年，這一比例上升到40% 以上。根據(jù)PCAI 深部輸精管的銷售情況，加拿大PCAI 的增長率與美國相似或略低。

PCAI 應用的初衷是此技術有助于增加優(yōu)良父系所產的后代數(shù)。傳統(tǒng)的人工授精屬于勞動密集型的工作，不僅需要多名技術人員，而且每次輸精時間需要3～10 min，而PCAI 將每頭母豬的輸精時間減少到約1 min或更短，大大減少了勞動量。盡管PCAI 的受精率一直在增加，但輸精中所需的精子數(shù)量并沒降低。在2017年確定使用PCAI 的養(yǎng)豬場中，只有16% 的養(yǎng)豬場使用低劑量精液技術。從目前來看，所推薦的輸精精子數(shù)量的研究結果并不一致，PCAI 的輸精濃度通常大約為10 億，而再減少可能會降低生育率。

2.2 子宮深部輸精（DUI）技術 為了將人工授精的精子數(shù)量進一步減少至10 億以下，可能需要利用DUI 技術，即將精液輸送至子宮角的前端，靠近受精部位。位于美國威斯康辛州的驊式育種公司估計，與PCAI 相比，DUI 技術每次只需要5 億個精子細胞，可使每頭公豬每年增加2.1 萬頭仔豬。最近的一項商業(yè)研究表明，當SFTAI 與DUI 結合使用，并輸入不同濃度（從7 500 萬到6 億）的精子細胞時，其妊娠率基本相似，但窩產仔數(shù)在精子細胞下降到6 億以下時會減少。

3 早期斷奶技術的應用

3.1 斷奶日齡和腸道發(fā)育 斷奶過程給仔豬帶來很大的應激。與自然離乳（在3～4 月齡之間逐漸適應的過程）不同，早期斷奶是突然的，集中在2～4 周齡，而此時仔豬的許多生理系統(tǒng)如胃腸道和免疫系統(tǒng)都相對不成熟。因此，早期仔豬斷奶后會發(fā)生采食量和生長性能下降，并更容易發(fā)生疾病。

3.2 早期隔離斷奶：利與弊 Alexander 等最初的研究表明，5～10 日齡的仔豬實行超早期斷奶，并與母體完全分離，可減少某些病原體從母體到后代的垂直傳播，從而可作為一種清除病原體如胸膜肺炎放線桿菌、副豬嗜血桿菌和傳染性胃腸炎病毒（TGEv）的方法。因此，80 年代和90 年代興起了早期隔離斷奶（SEW）和藥物早期斷奶（MEW），仔豬的斷奶日齡介于10～21 d 之間，被稱為斷奶隔離飼養(yǎng)技術。2 點式生產模式是將斷奶仔豬與母豬群完全隔離；而3 點式需要進一步將保育階段和育肥階段相隔離。但是，這種“消滅”或把疾病減到最少的方法，可能存在對仔豬生長和存活能力的長期負面影響。

3.3 早期斷奶（12～16 d）的負面影響 雖然早期斷奶對消除特定病原體具有直接好處，尤其是對于遺傳核心群，但在商業(yè)化生產方面卻受到生長和成活率的困擾。商品豬容易出現(xiàn)腹瀉，用藥量增加，且死亡率和發(fā)病率較高。Rosero 等對早期斷奶進行了現(xiàn)場評估，來觀察隨時間推移其健康狀況的動態(tài)變化，研究結果表明，斷奶日齡的增加（18～24 d）可改善斷奶至育肥階段的生長性能，降低死亡率。在保育階段感染大腸桿菌F18時，早期斷奶（16～17 d）與22 日齡斷奶的仔豬相比，表現(xiàn)出更嚴重的生長緩慢、腹瀉和腸道損傷。結合商業(yè)化生產的經驗，美國養(yǎng)豬業(yè)取消了早期斷奶的方案，已重新選擇較大的斷奶日齡。

3.4 早期斷奶對生長性能和疾病風險影響的生物學機制在出生后的頭3～4 個月中，豬的胃腸道（GI）系統(tǒng)經歷了巨大的改變，包括上皮屏障和消化功能建立、微生物菌群定殖以及腸神經和免疫系統(tǒng)發(fā)育。重要的是，胃腸道系統(tǒng)在此期間表現(xiàn)出高度的可塑性。因此，環(huán)境因素（如應激、腸道損傷和病原體感染等）會破壞胃腸道功能的正常發(fā)育，從而導致腸道健康和疾病適應力的長期變化。已有大量研究表明斷奶對腸道損傷具有短期影響，其特征是腸道通透性增加，并且在斷奶后的第1天出現(xiàn)炎癥反應高峰。早期斷奶改變了胃腸道上皮屏障、腸神經系統(tǒng)和粘膜固有免疫反應的正常發(fā)育和功能，這與生長性能下降以及后續(xù)的抗應激能力和抗病力的降低相吻合。腸屏障功能紊亂是因為胃腸道通透性增加，導致過多的抗原透過腸上皮細胞，從而引起慢性粘膜炎癥和腸功能受損。腸屏障功能喪失被認為是許多人類應激相關疾病的主要誘因，其中包括腸易激綜合征（IBS）和炎癥性腸病。Medland 等研究表明，與晚期斷奶的仔豬相比，早期斷奶仔豬的腸道神經數(shù)量更多，且神經介導的分泌活性更高；腸道通透性和胃腸道分泌功能的提高與早期斷奶仔豬的慢性腹瀉呈相關關系。早期斷奶仔豬在其保育階段感染F18 大腸桿菌時，表現(xiàn)出粘膜固有反應受抑制，出現(xiàn)更嚴重的臨床疾病和腸道屏障損傷。

研究表明，早期斷奶仔豬胃腸道的一個明顯的組織學特征是，腸道肥大細胞數(shù)量增加和肥大細胞介質（如胰蛋白酶）水平提高。此外，一些研究證實，對斷奶前仔豬或生長豬使用肥大細胞穩(wěn)定劑色甘酸鈉，可降低早期斷奶仔豬的腸道通透性?？傊?，肥大細胞活性增強在早期斷奶仔豬的早期和長期的腸道通透性紊亂中起著至關重要的作用。在早期斷奶仔豬中所觀察到的特定胃腸道變化與人的胃腸道功能性疾?。ㄈ鏘BS）異常相似，應激、腸道通透性增加和肥大細胞活性增強是這些癥狀發(fā)作的關鍵機制。

4 精準營養(yǎng)創(chuàng)新

過去10 年中，飼料營養(yǎng)技術有2 個重要的創(chuàng)新里程碑：其一，建立了飼料原料的可消化氨基酸（標準回腸消化率，SID）和NE 數(shù)據(jù)庫；其二，《豬營養(yǎng)需要（NRC 2012）》的出版。這大大提高了氨基酸和能量營養(yǎng)的精確度，對豬的生長需要與飼喂量的匹配更加精確，從而更準確預測豬群的生長和生產成本。

4.1 飼料原料營養(yǎng)成分的精確性 近紅外光譜技術（NIR）在測定飼料營養(yǎng)成分的含量方面非常有價值，因此飼料配制可以更精確。在理想情況下，可根據(jù)實時的營養(yǎng)價值來存儲一種原料；或者采購時，優(yōu)先購買具有最大營養(yǎng)價值的原料。氨基酸營養(yǎng)方面也取得了重要的進展，如今可以通過直接讀取光譜信息來確定原料的氨基酸水平，擺脫了從蛋白質含量來間接估算氨基酸回歸方程式的方法。

過去10 年間，精準營養(yǎng)的應用得到了進一步發(fā)展，主要包括SID 氨基酸和NE，其中NE 的計算要比NRC（2012）所能提供的方法更為詳細（碳水化合物部分包括單糖）。SID 氨基酸含量的計算比NIR 測定更復雜，同時涉及到NIRS 光譜讀數(shù)與相關的體外試驗數(shù)據(jù)（豬回腸消化試驗相關矯正）。最后，通過公式計算相關原料的能值。

4.2 《豬的營養(yǎng)需要NRC 2012》的出版 自1998 年第10 版《豬的營養(yǎng)需要》出版以來，北美生豬產業(yè)發(fā)生了巨大變化，飼料原料營養(yǎng)成分的更新日新月異?！敦i的營養(yǎng)需要NRC 2012》的出版，則使在豬可利用氨基酸和能量與組織需要量相匹配方面更加精確。該出版物是在已故Kees de Lange 博士領導下，北美科學家之間合作的成果。版本內de Lange 博士的生長模型用于估算瘦肉型生豬的SID 氨基酸和NE 的需要。隨后的經典試驗結果與該模型的預測也基本一致。其中3 項技術進步奠定了成功的基石，包括：建立可靠的SID 賴氨酸曲線、建立了大量飼料原料的SID 氨基酸數(shù)據(jù)庫、對Baker理想氨基酸模式（IAAP）中的5 種主要限制性氨基酸進行廣泛校準。

4.3 飼料原料NE 的精確度 用于預測飼料NE 的公式是通過對法國INRA 方程式的改進而成。對核心原料的估測結果很可信，使用更細化的預測方程式（例如包括單糖類），結果更為準確。雖然NE 是對機體吸收能量利用率的最佳描述，但許多北美營養(yǎng)專家在2008年之前都排斥使用NE，主要原因是日糧相對簡單，以及擔心估值的可信度。商業(yè)機構的飼料原料的凈能估值通常不對外公開，但在某種情況下，可以提供給國家研究委員會（NRC）。其中一個例子就是NRC 對動物脂肪的潛在能量估值準確性的僵局。Boyd 等進行了生長測定，并與NRC 分享和公開報告?？紤]到原料NE的經濟價值，因此并不能像驗證理想氨基酸模型的方法，去驗證日糧NE 的估值。

盡管NRC 的NE 方程式不盡完善，但對北美營養(yǎng)專家完全轉向使用NE 進行飼料配方尤為重要。當采用更完善的公式計算原料的NE 估值時，需要更詳細的分析值。對公眾來說，局限性是不同原料的能源用于維持或增加瘦肉和脂肪，區(qū)分起來相當復雜。因為這種方法需要綜合考慮日糧中能量的不同代謝結果和能量來源（脂肪、蛋白質、淀粉和纖維）的不同代謝效率。

4.4 生長階段理想氨基酸模型的經驗推導 Baker實驗室通過經驗分析得出IAAP 可廣泛應用于北美的營養(yǎng)實踐中。該實驗室也證實了對賴氨酸、蛋氨酸和色氨酸采用全身模式是錯誤的。此外，考慮了組織生長和維持的變化對最終結果的影響，理想氨基酸模式分成了3 個生長階段。最重要的是，IAAP 是美國瘦肉豬轉型時期（1990—2012 年左右）的氨基酸研究設計以及整個氨基酸研究的主要指導。大量的經典試驗研究不僅完善了最主要限制性氨基酸的模式，也為NRC 提供了可模擬的估值。表1 比較了2 個不同體重豬的Baker 和NRC 的理想氨基酸模型。NRC 與Baker 模型相比，對蘇氨酸、總硫氨基酸和纈氨酸的估值一致；而對色氨酸的比例仍有疑問，大多數(shù)營養(yǎng)專家認為NRC 的估值偏低?；诔掷m(xù)降低斷奶仔豬的飼料成本和蛋白質含量的壓力，除了最主要的限制性氨基酸（賴氨酸、蘇氨酸、蛋氨酸、色氨酸和纈氨酸）以外，對下一個限制性氨基酸如異亮氨酸和組氨酸的理想比例也進行了研究。再者，NRC（2012）引入了一個與蘇氨酸比值應該是動態(tài)的重要概念，證實了蘇氨酸的理想比例不僅隨體重的增加而增加，而且也隨日糧可發(fā)酵纖維水平的增加而增加。

表1 NRC（2012）和Baker（1997）生長肥育豬理想氨基酸模型的比較（與賴氨酸的比值）

4.5 合成氨基酸的使用 過去20 年中，北美養(yǎng)豬業(yè)合成氨基酸的使用量幾乎呈指數(shù)增長，利潤最大化是這一發(fā)展（替代蛋白源）的主要驅動力。在此期間，蘇氨酸、色氨酸和纈氨酸實現(xiàn)了商業(yè)化，且價格具有競爭力；另外，異亮氨酸也有應用潛力。在斷奶仔豬日糧中，只要同時添加蘇氨酸、蛋氨酸、色氨酸和纈氨酸，即便使用高達0.65%的賴氨酸鹽酸鹽也不會對生產性能產生負面影響。北美的盈利模式逐步擴大了合成氨基酸的使用，而NE 系統(tǒng)的采用更進一步拓寬了合成氨基酸的應用。大豆與玉米NE 值的比值不超過0.82（NRC，2012），因此，玉米和合成氨基酸的結合使用是增加日糧能量的一種手段。

北美和歐盟（EU）均廣泛使用合成氨基酸，但原因不同。北美的主要驅動力是基于盈利，因此北美在校準IAAP 方面處于世界領先水平。歐盟在畜禽飼料中的氨基酸使用量居世界領先地位，主要驅動力是立法，飼料成本只是次要的考量。歐盟減少氮排放的政治壓力，在很早以前就導致對4～5 種必需氨基酸的需求，即使使用合成氨基酸增加了飼料成本。北美為IAAP 驗證投入了大量資源，而歐盟科學家則利用對2 個地區(qū)都很重要且互為補充的研究結果，為SID 氨基酸估算做出了巨大努力。

合成氨基酸的使用在全球范圍內增量驚人。歐盟在除賴氨酸外所有氨基酸的使用量均居領先地位，而中國賴氨酸使用量世界第一。北美畜禽對賴氨酸的使用量從2010 年的30 萬t/年增加到2020 年的50 萬t/年。盡管北美的氨基酸使用量略少，但同期增長率與歐盟相似（從50 萬t/年增至77.5 萬t/年）。

5 飼料原料與健康

過去10 年中，促進健康的飼料原料庫得到了擴充，同時還首次驗證降低斷奶仔豬存活率的過氧化脂質產物的水平。一些原料或組分可能會促進健康，也可能對健康有害，觀察的指標包括增重、飼料轉化率、成活率和藥物用量。

5.1 豆粕減輕呼吸免疫應激 當發(fā)生呼吸道感染時，需警惕合成氨基酸的大量使用。研究發(fā)現(xiàn)，在呼吸道炎癥發(fā)作（如流感、支原體肺炎）期間會嚴重損害動物的生長性能和飼料轉化率，2 項研究（感染禽流感病毒豬和人工感染PRRSV 斷奶仔豬）證實了豆粕可減輕對豬生長的損害。

豆粕中含有可促進健康的植物化學成分，包括異黃酮、酚類化合物和皂苷。基于異黃酮和苯酚的含量，當呼吸系統(tǒng)健康受到損害時，豆粕的替代是一個值得關注的問題。而在低免疫應激條件下，大豆的促生長作用（使用量和組成成分）尚不明了。

5.2 日糧氧化應激損害母仔豬健康和成活率 氧化應激是指體內氧化與抗氧化作用失衡的一種狀態(tài)，如自由基過量產生。在正常代謝的條件下，自由基的產生可通過抗氧化防御機制來平衡，常常與抗壞血酸、谷胱甘肽、蛋白質硫醇和各種清除酶有關。給斷奶仔豬飼喂過氧化脂肪會損害腸道的功能形態(tài)、影響生長性能和營養(yǎng)成分消化率，并且與劑量相關。一項使用2 200 頭斷奶仔豬進行的試驗結果表明，日糧過氧化脂肪對存活率、藥物治療以及體重過低仔豬的數(shù)量有負面影響，并與過氧化脂肪劑量相關?？偪寡趸芰脱寰S生素E 隨著過氧化作用的增加呈線性下降，這突顯了脂質質量控制對減輕斷奶仔豬氧化應激的重要性。

鑒于植物酚類具有抗氧化應激的作用，美國明尼蘇達州立大學進行了2 項試驗，分別利用144 頭和72 頭懷孕母豬評估了止痢草提取物（）對母豬繁育性能與仔豬生產性能的影響。統(tǒng)計結果表明，飼喂止痢草提取物母豬的活產仔數(shù)分別提高了1.2/ 窩和0.5 頭/窩，母豬的初乳質量與對照組相比更佳（含有更多的免疫球蛋白G 和淋巴細胞），其后代仔豬的平均生產性能顯著高于對照組。在整個斷奶-育成期階段，飼喂止痢草提取物仔豬的生長速度（分別為止痢草組817 g/d 和對照組789 g/d）和采食量（止痢草組1.92 kg/d 和對照組1.86 kg/d）均高于對照組。研究者指出，止痢草提取物對母豬及其仔豬的有效功能與其高含量酚類的抗氧化應激功能有關，并發(fā)現(xiàn)對母仔豬的免疫性能指標有進一步改善。

總體來說，所有日齡豬的生長和增重效率都會受到氧化應激的損害，但日齡小的仔豬往往比大日齡的豬更容易受到氧化應激誘導的腸道屏障功能損害。大日齡的豬似乎對氧化應激更具有耐受性，這可能是由于氧化應激對其腸道完整性影響較弱。這也說明飼料質量控制（初始過氧化值，乙醛和2，4-癸二醛）及其日糧配方中抗氧化類物質的重要性。

5.3 必需脂肪酸與季節(jié)性不育 哺乳母豬日糧中的必需脂肪酸（亞油酸，-亞麻酸，EFA）對后續(xù)的繁殖性能具有重要作用，其濃度與實現(xiàn)和維持母豬妊娠及其窩產仔數(shù)相關。隨著繁殖周期的增長，日糧需求顯得越來越重要，這可能是由于每個繁殖周期中必需脂肪酸（EFA）的持續(xù)消耗所致。而在熱應激期間，當采食量下降和日糧中不添加含EFA 時，母豬體內的EFA 也更容易出現(xiàn)明顯的缺乏。在北美地區(qū)發(fā)現(xiàn)，日糧中EFA 與豬季節(jié)性不育的問題有關。

6 技術整合對病原體的檢測和控制

據(jù)估計，農場動物（包括豬）從出生到上市，由于疾病病原體所造成的死亡率超過20%（美國國家科學工程醫(yī)藥研究院，NASEM），經濟損失巨大。如果無法通過疫苗或生物安全來預防疾病，那么下一個策略就是在病原體傳播到整個群體之前的首次感染時（即潛伏期內）進行檢測。監(jiān)測對于控制和消除傳染源來說至關重要，但直到最近才有成熟的方法針對群體進行早期檢測。血清采樣是一種很好的檢測手段，但應用起來并不容易，也只占群體的一小部分。再者，通過對幾頭豬進行檢測來發(fā)現(xiàn)僅占群體1%～2%的疾病是很困難的。更迅速確診疾病并在區(qū)域內協(xié)調對疾病的控制，是北美對疾病反應和根除計劃的重大進展。

6.1 PCR 用于病原體檢測 北美養(yǎng)豬業(yè)獸醫(yī)界的一個里程碑是使用PCR 檢測口腔唾液樣品，以對疾病進行早期和快速監(jiān)測。病原體的早期檢測可防止病原體擴散。研究發(fā)現(xiàn)，口腔液采樣是PRRSV 檢測的可靠方法，且已證明比血清樣品更為準確，因為檢測的豬數(shù)量更多。口腔液采樣與PCR 分析的結合在3 個方面改變了獸醫(yī)的“游戲規(guī)則”：群體監(jiān)測（哨兵）、病原體檢測價格低廉和疾病控制。PCR 技術在過去的20 年中不斷改進，已成為一種快速、經濟的病原體檢測方法。

6.2 采集口腔液進行群體抽樣 口腔液含有唾液腺分泌的液體，還含有病毒（核酸）、口腔和扁桃體組織以及毛細血管所產生的抗體。這種采樣方法在北美豬獸醫(yī)部門的推廣得益于先前在人類醫(yī)學中的應用，因為從受感染的人或動物的口腔液中可以檢測到抗體和病原體。在20 世紀90 年代中期，口腔液檢測作為一種快速、可靠的方法，在評估患者中人類免疫缺陷病毒感染方面取得了很大進展。

這種群體監(jiān)測方法首次應用于北美養(yǎng)豬業(yè)，成功監(jiān)測了3 個商品群體中PRRSV 和豬圓環(huán)病毒2 型（PCV2）感染。由于即使在感染率低于1%～2%比例的情況下也能檢測到該病毒，所有對母豬群進行口腔液采樣有助于從特定養(yǎng)豬場中根除PRRSV，目前基于口腔液的檢測方法應用于越來越多的呼吸道和腸道疾病的診斷中。

目前PCR 常規(guī)用于北美的大多數(shù)重要疾病病原檢測，包括PRRSv、PEDv、PCV2、豬-冠狀病毒（PDCoV）和A 型流感病毒。也用于其他病毒（如肺炎支原體、胸膜肺炎放線桿菌、傳染性胃腸炎病毒、胞內勞森菌和塞內卡病毒）的檢測。美國三大診斷實驗室2010—2018 年對病原體進行的口腔液檢測總數(shù)，從大約2.1 萬次增加到近40 萬次，說明北美養(yǎng)豬業(yè)使用口腔液樣本快速檢測的事實。非洲豬瘟（ASF）侵入北美的問題迫在眉睫。Grau 等已經開發(fā)出了用于檢測該病原體的口腔樣本測定方法，但尚不清楚美國農業(yè)部（USDA）是否接受將其作為官方檢測手段。

6.3 中央報告和通信系統(tǒng) 2013 年的PDCoV 和PEDV病毒入侵北美，喚醒獸醫(yī)界聯(lián)合起來開發(fā)出了中央報告和通信系統(tǒng)。如果將來再有其他外來疾病入侵，該系統(tǒng)將是無價之寶。2013 年后，該系統(tǒng)得到迅速發(fā)展，稱為“莫瑞森的豬健康監(jiān)測項目（MSHMP）”，需要大家每周報告PCR 診斷結果，并收到“全國結果周報”。該系統(tǒng)允許獸醫(yī)協(xié)調行動，應對PEDV 威脅，限制病原體擴散?？谇灰悍治龊蛧壹壨ㄓ嵪到y(tǒng)相結合，的確向前邁進了一大步。萬一ASF 來襲，該系統(tǒng)會很快識別和控制ASF 對養(yǎng)豬場的威脅，并將病原體控制在一個地點或有限的區(qū)域。

7 結 語

過去10 年中，北美生豬產業(yè)持續(xù)改進，基礎科學研究與實用創(chuàng)新技術層出不窮。遺傳育種與繁殖方面的分子基因組學與基因編輯技術和PCAI 技術已經應用于養(yǎng)豬生產（需要FDA 批準的除外）；超早期與早期斷奶技術由于會對生長肥育豬的健康產生長期不利影響而不再使用；北美飼料配方已經普遍使用可消化氨基酸和NE 體系，得益于政府與企業(yè)之間在精準營養(yǎng)創(chuàng)新技術方面的合作；飼料原料優(yōu)選技術與控制氧化應激以及調節(jié)腸道健康的研究成果也大量應用于生產實踐中；在疾病防治方面，由于PCR 技術的快速發(fā)展及成本降低，且與信息技術結合在一起，做到了對傳染性疾病的快速檢測與預警，有效控制了傳染病的擴散與傳播。總之，我國養(yǎng)豬業(yè)的生產性能與造肉成本與歐美尚有較大差距，技術創(chuàng)新與應用整合將是提高未來生豬養(yǎng)殖效率的關鍵。

致謝：本文主要編譯了Boyed 等的綜述文章和部分美國明尼蘇達大學的研究成果，特此致謝！