郝梓博,任冬雪,宋連杰,劉艷紅,董佳琦,張久德,劉麗紅,楊志會,張洪偉
(1.承德市農(nóng)林科學院,河北 承德 067000;2.寬城滿族自治縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,河北 承德 067000;3.承德市畜禽水產(chǎn)品質(zhì)量檢驗監(jiān)測中心,河北 承德 067000;4.豐寧縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,河北 承德 068350)
因抗生素具有促生長、抗病、保健等功效,自上世紀開始就廣泛應用于生豬養(yǎng)殖當中。早期生豬日糧中添加適量抗生素有利于飼料利用率的提高、預防疾病、改善肉品質(zhì)等作用,但是在實際生產(chǎn)過程中,抗生素的不規(guī)范使用,導致了病原菌微生物、致病菌耐藥性的產(chǎn)生,造成抗生素在肉制品、糞便中的殘留,最終危害人類健康和生態(tài)環(huán)境。
無抗養(yǎng)殖是現(xiàn)如今生豬養(yǎng)殖、飼料生產(chǎn)、獸藥銷售等行業(yè)需要面臨的挑戰(zhàn)和機遇[1]。在限抗階段初期,尋找替抗性飼料添加劑,對增強仔豬機體抗病性能、改善仔豬福利狀況,以實現(xiàn)綠色健康養(yǎng)殖的目的。
2018~2020年連續(xù)三年的《中國獸用抗菌藥使用情況報告》對我國獸用抗菌劑使用情況進行了統(tǒng)計,見表1。
由表1可見,三年內(nèi)抗菌劑種類以2019年最多,而抗菌劑的銷售量以2020年最高,且國內(nèi)生產(chǎn)的抗菌劑用途中近三分之一用于飲水。
表1 2018年~2020年連續(xù)三年的《中國獸用抗菌藥使用情況報告》
1986~1999年瑞典、歐盟委員會先后禁止抗生素的使用,至2006年歐盟“飼料禁抗”8年后,牧場治療用抗生素的使用量開始快速下降;隨后荷蘭、韓國等國家陸續(xù)開始禁抗[5]。歐盟“飼料禁抗”十多年來,限抗最初的幾年時間里,抗生素總使用量呈上升趨勢,隨著益生菌、植物提取物、酸化劑等替抗性產(chǎn)品逐漸被挖掘和利用,動物的耐藥性確實呈下降態(tài)勢,并且取得了比較明顯的效果。
自2015年起,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部多次發(fā)布公告,分批禁用了數(shù)十種抗生素原料。直至2019年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部提出全面禁抗,飼料端“禁抗”、養(yǎng)殖端“減抗、限抗”、產(chǎn)品端“無抗”成為飼料行業(yè)發(fā)展的必然趨勢[6]。雖然在過去數(shù)十年里歷抗生素的使用有效地保障了動物的健康,但長期過量添加導致動物體內(nèi)耐藥性病原微生物和細菌的增多。限抗令的頒布,標志著我國飼料行業(yè)已經(jīng)進入無抗時代,加快了替代抗生素的飼料添加劑在仔豬上的科學研究[7]。
腹瀉作為危害幼齡動物健康的主要因素之一,仔畜發(fā)病率高、死亡率高給畜牧產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展造成了一定的經(jīng)濟損失[8]。因此,國外學者通過挖掘綠色、高效、安全的添加劑產(chǎn)品及產(chǎn)品間配伍效果,尋找具有替抗功能的飼料添加劑[9]。植物提取物因具有低殘留、無耐藥性等特性,且有提高免疫力的功能,備受學者們青睞。Choy表示:植物提取物原花青素對提高母豬結腸中乳桿菌、毛螺菌科的相對豐度來改善機體腸道健康[10]。另外研究表明植物提取物中所含的植物黃酮能夠抑制金色葡萄球菌和大腸桿菌內(nèi)毒素的增殖,有利于改善機體的抗炎、抗氧化、抑菌、調(diào)節(jié)免疫等功效。José等[11]研究發(fā)現(xiàn)大蒜和洋蔥提取物能夠提高育肥豬的生長性能,抑制腹瀉。
我國中藥資源開發(fā)利用歷史悠久,是世界上中草藥應用最早和最廣泛的國家[12]。幼齡動物常因不適應外界環(huán)境而出現(xiàn)消化不良、腹瀉等消化道疾病,植物提取物中所含生物堿、皂苷、多糖等功能性成分,對提高動物機體的免疫力、改善腸道微生物菌群、抑制腸道內(nèi)病原微生物增殖等均起到積極作用[13-15]。程強等[16]利用不同的方法對96種具有清熱、解毒功效的中草藥進行提取后發(fā)現(xiàn),提取液對臨床常見的革蘭氏陰性菌和陽性菌均有一定的抑制作用。李清林等[17]表示:在腹瀉豬日糧中添加大蒜素后,結合良好的防疫措施,發(fā)現(xiàn)大蒜素在防治仔豬腹瀉過程中有替代抗生素的效果。但是目前,中草藥添加劑發(fā)揮生物學功能的作用機理方面的研究仍然不足,這也不利于中草藥添加劑的功能挖掘,進而限制了其在飼料及養(yǎng)殖行業(yè)中的進一步應用[18]。
1947年,蒙哈德率先在仔豬生產(chǎn)過程中使用乳酸桿菌進行飼喂試驗,帶動了國外學者對益生菌的深入研究,Wandee在對豬流行性腹瀉的體外抑制試驗中發(fā)現(xiàn),乳酸菌稀釋液能有效降低該病毒的活性。上世紀70年代美國學者們開始利用微生物作為替代抗生素的相關研究,研究的微生物主要是枯草芽孢桿菌、乳桿菌等[19]。研究發(fā)現(xiàn),乳酸桿菌、雙歧桿菌等能抑制腸道內(nèi)致病菌的繁殖,有利于維持豬腸道菌群穩(wěn)定和機體健康,有降低疾病發(fā)生的風險[20]。斷奶仔豬飼喂丁酸梭菌后,免疫力、微生物平衡均有正面影響,且證明丁酸梭菌可作為斷奶仔豬抗生素生長促進劑(AGP)的替代品[21]。
微生態(tài)制劑在我國上世紀70年代被提出,因益生菌能夠促進腸道微生態(tài)平衡,調(diào)節(jié)機體抗病能力和應激效果,目前在養(yǎng)殖行業(yè)中己受到養(yǎng)殖者們的普遍認可[22]。隨著抗生素的濫用現(xiàn)象普遍發(fā)生,人們開始關注獸藥濫用問題,高鑫在研究中指出,因AGP 的促進生長機制尚不清楚,但益生菌的行為類似于抗生素和AGP,都能夠抑制病原體,改變微生物的代謝并調(diào)節(jié)免疫力[23]。益生菌作為畜牧業(yè)中替代抗生素的飼料添加劑產(chǎn)品,有利于預防豬腹瀉發(fā)生[24]。在每噸仔豬日糧中添加250 g的枯草芽孢桿菌后,仔豬的腹瀉率得到有效抑制,仔豬生產(chǎn)性能得到顯著提升[25]。益生菌在豬保育階段應用能促進生長,可以替代抗生素控制腹瀉產(chǎn)生,為進一步開展科學研究提供了理論依據(jù)[17]。
無論是單一菌株還是復合型菌劑,菌株的篩選至關重要,優(yōu)秀的菌株具有增殖快,對上皮細胞的吸附性好,通過產(chǎn)生抗菌物質(zhì)來抑制有害微生物的繁殖等功效[26]。研究發(fā)現(xiàn),豬源性益生菌與其他益生菌相比,能夠更好地適應胃腸道內(nèi)環(huán)境條件,有利于功效的發(fā)揮[27]。蔡爽、宋獻藝等[28-29]指出,與天然益生菌相比,豬源性益生菌菌株具有的抗性好、益生能力強,能夠有效預防大腸桿菌、綠膿桿菌。豬源性益生菌在胃腸道環(huán)境中能夠抵抗胃酸和膽鹽,具有高定植和存活率等特性,益生功能顯著,同時經(jīng)過耐高溫篩選,有利于規(guī)?;a(chǎn)時飼料制粒操作。
在我國,研究較多的是利用益生菌發(fā)酵中草藥,發(fā)酵過程能提高和改善中草藥中有效成分的活性,對于改善藥性、提高藥效、降低藥物毒性有促進作用[30-31]。禁抗初期,植物提取物和益生菌合用受到學者們的青睞,配合使用過程中,益生菌多選擇以芽孢桿菌、乳酸菌,提取物主要選擇多糖等。為了提高生產(chǎn)性能,確保健康狀況,減少治療用藥,在生豬養(yǎng)殖過程中,飼喂益生菌+多糖類復合制劑已成為當前眾多學者試驗研究的熱點[32]。崔玉革等[33]研究表明:復合型益生菌與黃芪多糖合用后,提高了斷奶仔豬的生長性能,腹瀉發(fā)病率降低,機體抗氧化功能、免疫能力得到提高,對仔豬血清腫瘤壞死因子-α含量及谷胱甘肽過氧化氫酶的活性有顯著的互作效果。板藍根多糖與復合益生菌在仔豬日糧中聯(lián)合添加應用后,可以顯著提升飼料報酬,在一定程度上降低了豬糞便菌群中大腸桿菌數(shù)量,有預防仔豬腹瀉的作用[34]。
目前我國替抗產(chǎn)品的研發(fā)和應用正處于起步階段,單一產(chǎn)品應用效果欠佳,在限抗令的雙重壓力性,制約生豬產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。因此,在限抗初期階段,探究益生菌菌株、植物提取物作為飼料添加劑的作用機理的同時,通過挖掘具有協(xié)作效果的植物提取物和益生菌,使益生菌的功效得到更好地發(fā)揮,提高機體抗病能力,減少疾病的發(fā)生,有助于推動生豬養(yǎng)殖過程中的替抗、減抗、無抗戰(zhàn)略性發(fā)展。