生猪行业热点之无抗养殖
发布时间:2017-11-23 来源:赛尔畜牧网
抗生素从诞生到滥觞,不过半个多世纪的时间,它就已经成为了人们生活中几乎不可缺失的一个存在。它在畜禽养殖中已经得到了广泛的应用,给生产效率带来了明显的促进作用,但也带来了抗生素残留、耐药菌出现、环境污染严重的问题。随着人们对健康饮食、环境保护的追求,对畜禽肉制品中抗生素残留问题的重视,抗生素的日子是越来越不好过了——国际上已经有禁抗的声音,欧盟委员会陆续颁布了禁抗的法案,中国禁止多种兽药的使用,禁抗似被越来越多的人视作必然趋势。与此同时,无抗养殖变成了新宠和新贵,在每一个畜牧人的生活和工作中频繁出现。
无抗养殖的定义到底是什么?究竟要做到什么样的程度才能算得上是无抗养殖?抗生素真的会被替代吗?目前已经出现过的替抗产品,主要的种类有中草药添加剂、抗菌肽等等。它们的主要功效,或者说制作者、生产者、开发者声称它们具有的功效,是提升饲料消化率和利用率,通过破坏细菌的正常繁殖过程达到抗菌目的,等等。这些或天然或人工的物质,真的能完全取代抗生素吗?
谁定义了无抗养殖
广义的无抗养殖,是指在畜禽的养殖过程中的任一环节都不使用抗生素,但在各种疾病随时可能袭击养殖场的情况下,这一点基本是不可能实现的。狭义的无抗养殖,则是指在养殖过程中合理使用抗生素进行治疗,尽量减少甚至杜绝使用抗生素进行促生长,保证肉、蛋、奶无抗生素残留。这一点在较为理想的情况下,是可以做到的,也因此成为了许多养猪人热切期盼的突破点——设想猪场真的实现了无抗养殖,那么其所生产的猪肉将一举从普通猪肉升格成无抗猪肉,在安全、绿色、无残留的光环笼罩之下,无抗猪肉的市场价格必然会直线上升,这家猪场也将由一个普通的猪场升级为无抗养殖场,收益将升高到以前所不能想象的水平。正是因为无抗养殖背后的巨大经济潜力,让它成为了所有人探讨的焦点,也是许多人力争抢先实现的养殖目标。
要实现狭义的无抗养殖,育种、饲养、防疫等环节都要做出改变,缺一不可。
首先要从育种阶段执行更严格的标准,相比原有的育种原则,要更多地注重选择抗逆性强、体质强壮的生猪品种。
其次是饲养环节,无抗养殖意味着饲料中要做到严格无抗,这就需要养殖场与饲料企业紧密合作,合理设计出符合饲养要求的无抗饲料。因为要实现不添加抗生素,所以饲料中要针对性地添加特定的添加剂,帮助促进生猪抗菌防病,或是帮助提高生长效率,保护肠道功能,提高免疫机能。
再次是防疫环节,抗生素的使用需要得到严格的控制,非必要的情况下不能使用抗生素。如果出现了不得不使用的疾病,则要确定针对的疾病种类,明确使用哪种抗生素来控制哪种病毒,并注意药品的筛选、使用剂量、使用时间和使用范围。在疾病得到控制后,要迅速减少或停止抗生素的使用,严格执行休药期规定,这样才能确保出栏生猪达到无抗生素残留。
在严格把控育种、饲养、防疫环节中抗生素的使用的同时,还要注意管理上的细节。例如在仔猪断奶期间,要加强初乳管理;当仔猪对环境出现应激时,要重视温度管理。做到了上述多个细节,才有可能实现真正意义上的无抗养殖。
抗生素替代成为瓶颈
无抗养殖的研究其实已经持续了很多年,但一直没有获得很好的进展,也缺乏广泛的普及和应用。这一方面是因为无抗养殖实现的成本过于高昂,大部分养殖场无法负担;一方面是因为目前生猪养殖的规模极大,猪只应激频繁,养殖环境复杂,导致各种疾病频频发生,抗生素成为猪场不能舍弃的抵御疾病、保证收益的武器。尤其是在过去的中国,生猪行业发展起步晚,小型养殖户多,场内的卫生环境状况实在谈不上理想,养殖户的理念也和发达国家有差异,70%的成本都耗费在了饲料上,在猪舍建造、环境设施上的投入不到30%,更加重了环境对猪只的应激,进而提高了疾病发生的概率。因为饲养环境差、技术水平低,猪常常生病;一旦生病,人们就着急上火地用上抗生素,因为小本经营的养殖场承担不起猪大量病死的损失;抗生素越用越多,病毒和细菌的耐药性越发强劲,防疫成本升高,用在猪舍建设和环境维护上的投入就更少,猪的应激无法减少,染病概率降不下去,就越发离不开抗生素,形成恶性循环。
要彻底地掐断这个恶性循环,不仅要从内部改变原有的饲养理念,还要从外部引进更安全的抗生素替代品,双管齐下,才有可能扭转局势。饲养理念的改变主要在于养殖者本身,随着行业的发展,这一点其实已经有了很大的不同。抗生素替代品的研发则主要在于外界学术力量的作为,这一点就不是养猪人能凭一己之力能达成的了。现在,抗菌肽、益生菌、功能性寡糖……林林总总的新式产品陆续亮相,积极夺取“替抗”宝座。
抗生素替代品的优与劣
抗生素的市场很大,替代抗生素产品的潜力更大,尤其是近几年禁抗的趋势越发明显,有越来越多的人认准了这块巨大的蓝海,想要在未来的替抗市场里分一杯羹。替代抗生素的产品很多,但正在各家企业、实验室里进行研究调试的更多,真正走出实验室、换上包装袋、走向市场的,只有寥寥几种。
益生菌
益生菌也被称为益生素、促生素、利生素,是由许多有益微生物及其代谢产物组成的活菌制剂,又称为微生物活菌制剂或微生态制剂。可以直接用于饲喂动物。益生菌存在于动物肠道内时,通过与有害菌竞争氧、营养或定植位点,抑制有害菌增殖,抑制和排除有害微生物,代谢产生大量的有机酸,降低胃肠道内的pH值,或产生过氧化氢和少量抗菌物质,从而保证胃肠道内的正常菌群结构。还能通过抗氧化作用、抗变异作用、生理活性作用、免疫刺激等方式对宿主发挥机体调节、机体防御、预防疾病、治疗疾病等功效。从这一角度看,若动物能不断从饲料中获取适当含量的益生菌,可以帮助提高动物消化道的有益菌群含量,维持其肠道内环境的稳定,进而减少患病几率,对抗生素的使用概率也会减少。但是益生菌对病毒并没有十分强劲的杀灭作用,也不能确保使用益生菌的动物就能彻底告别疾病,对于益生菌的替抗究竟能达到什么样的水平,目前行业内还存在争议。目前应用较多的有乳酸杆菌制剂、双歧杆菌制剂、芽孢杆菌制剂等。在生产中,益生素具有促进动物生长、提高饲料转化率、改善动物的健康水平和消化分解抗营养因子等作用。
益生元
益生元又称化学益生素、前生素等,是通过选择性促进肠道内某些有益菌的活性或生长繁殖,从而增进宿主健康。益生元一般在胃肠道的上部既不能水解,也不能被动物吸收,但能够选择性地刺激肠内有益菌(双歧杆菌等)生长、繁殖或激活代谢功能,调节肠内有益于健康的优势菌群的构成和数量,从而起到增强宿主机体健康的作用。虽然具备一定的增强机体健康作用,但益生元无法针对性地杀灭病毒、无法抑制病菌,也不能明显地促进畜禽生长,因此在替抗领域它得到的研究并不多,也不是替抗产品的理想选择,而更多的是作为一种辅助增强的物质被使用。
合生素
合生素是益生素与益生元结合的生物制剂,故它专指能选择性促进益生素作用的益生元复合物。合生素可同时发挥益生素与益生元的作用,通过促进外源性活菌在动物肠道中定植,选择性刺激一种或有限几种有益菌生长和繁殖,从而达到促进宿主健康的目的。
合生素中益生素与益生元这两种物质的混合使用可能可以提高穿过胃肠道上部分的益生素的存活率,增加在大肠中的作用,其作用可能具有可加性或者是协同作用。益生素和益生元均可提高机体对病原性物质的抵抗力,影响机体免疫系统,提高免疫力,并对内源菌群具有相同的调节机制,均能促进畜禽的生长,抑制生长早期由于感染而引起的死淘。作为将益生素与益生元结合制成的生物制剂,合生素能够同时发挥益生素的生理活性和益生元的促生长作用,在提高动物机体健康的同时促进动物生长。从这两个作用来看,合生素是一个比益生元、益生菌更理想的抗生素替代物,但它的功能依然不能完全取代抗生素。
目前,合生素产品已经在市场上出现,但并不是饲料市场、养殖市场,而是人类保健品市场。在人类保健品市场上,它多半被用于补充婴儿的益生菌源不足、肠道菌膜不健全、缓解食欲不振等,但针对合生素的应用多半还停留在研究阶段,并没有真正进入人类的临床应用领域。在动物健康领域,合生素的研究也并不多见。有部分报道称,合生素中的寡果糖等可促进乳酸菌等菌种的增殖,并通过有益菌增殖而抑制病原菌,从而提高动物生长速度、改善动物健康状况、提高饲料转化率和动物免疫力等。饲喂益生菌和益生元能提高仔猪的生产性能,仔猪日增重显著提高,饲料利用率有提高的趋势,腹泻率有降低的趋势。还有报道称,饲喂合生元能提高肉鸡的免疫功能,提高胸腺指数、法氏囊指数和脾脏指数,提高肠道中的蛋白酶和淀粉酶酶活性。
总体而言,合生素兼具益生菌和益生元的双重作用,能够提高外源性活菌的生存率,延长其作用时间;能使外源性活菌以更大的数量到达体内;刺激肠道内外源性及内源性细菌的定植和生长;改善肠道内菌群结构,增加有益菌的代谢;吸附肠道病原菌,对动物起保健作用;诱导肠腔内系统性免疫,改善宿主体质。但是有关它的应用研究需要进一步的深入,它替代抗生素的功效也十分有限,并没有得到产业化应用。
功能性寡糖
功能性寡糖是由2个-10个单糖脱水缩合而成的含有直链或支链的具有生物活性的低度聚合糖类,因为它不会被单胃动物分泌的消化酶消化吸收,因此进入肠道后可以作为营养物质被有益菌消化利用,从而促进有益菌的增殖,抑制有害菌的生长。同时,合适的功能性寡糖结构的受体可以和病原菌的外源凝集素结合,从而使病菌无法吸附到肠壁上,而是与功能性寡糖一并通过肠道排出体外,防止病菌在动物肠道内繁殖。功能性寡糖可以抑制有害菌生长、促进有益菌增殖,进而提高动物的抗病力,从这个角度来看,它可以在部分范围内取代抗生素的抗病功能,尤其是有些功能性寡糖可以充当免疫刺激的辅助因子,提高动物免疫力,与抗生素类饲料添加剂的功能类似,但不会激发细菌耐药性的增加,似乎是一个非常理想的选择。不过,功能性寡糖的功效主要局限在抑制有害菌生长上,无法真正地杀灭有害菌,也不能杀灭病毒,同样无法用于疾病防治。因此目前行业内对功能性寡糖的应用多半还是局限在替代饲料添加剂上,且多为部分替代。
抗菌肽
抗菌肽是一类小分子肽,也被称为细菌素,主要通过对微生物细胞膜的降解作用来破坏细胞膜,胞内原生质流失,导致微生物死亡。抗菌肽与其他替抗产品不同的是,它的专一性很强,种类很多,而且半衰期较短,可以针对性地杀灭目标病毒或病菌,是一种较为理想的抗生素替代品。
相比抗生素而言,抗菌肽具备许多独特的化学特性或机理特性:抗生素多为微生物代谢的次级代谢产物,结构多样,以环状结构居多,而抗菌肽是通过核糖体途径合成的一类抗菌多肽;抗生素不易被降解,稳定性好,半衰期极长,有时长达20年以上,而抗菌肽容易被消化道内的胰蛋白酶和胃蛋白酶降解,因此不会残留到粪便等排出物中,不易对环境造成压力;抗生素主要通过干扰细胞mRNA的阅读翻译,影响细胞壁和蛋白质的合成,从而抑制和杀灭细胞,而抗菌肽是通过破坏细胞膜和细胞壁的结构,导致细胞内小分子物质的流失而杀死细胞。这些特质使得抗菌肽既能杀灭病菌,又不会对环境造成太严重的伤害,而且它独特的、“物理性”的杀菌机理相对温和,不会诱发病菌产生耐药性,再加上抗菌肽高效的抗菌活性、较强的热稳定性和耐酸性、对人和动物无害的特质,使得它成为替抗研究领域备受瞩目的“明星学员”,是许多人进行替抗研究、挑选替抗产品时的首选。加上抗菌肽便于生产、成本可控的特质,使其成为最先得到产业化应用的替抗产品之一。目前,抗菌肽在市场上已经得到了一定的应用,有部分企业已经公开出售成品,也有部分养殖户使用过抗菌肽。不过,对于它的真实效果还缺乏权威性的统计认证,行业内也缺乏可执行的国家标准。
植物提取物
具有抗感染、抗病毒、免疫增强功能的植物提取物的种类十分广泛,其中较为常见的有大蒜素、茶多酚、牛至油等,此外还有几类常见中草药也被部分人认为有替代抗生素的功效。
大蒜素在众多植物提取物中是最为常见的一种,它对多种病菌都有明显的抑制或杀灭作用,例如葡萄球菌、肺炎双球菌、链球菌、大肠杆菌、结核杆菌、霍乱弧菌等,此外它对脑膜炎、痢疾、伤寒等疾病也有一定的抑制作用。在机理上,大蒜素主要是通过激活单核细胞的分泌功能,使溶菌酶大量释放,进而水解细菌细胞壁中的粘多肽,从而使病菌衰歇或死亡,起到抗感染的作用。在人们的日常生活中,大蒜也是常见的杀菌食品之一,经常被用来作为配菜、辅料,起到抗病的作用。不过,大蒜素的效果毕竟是有限的,人们生病时不能真的拿它来当药用,猪只染病时也不能仅仅依靠大蒜来治病。大蒜素的功效较为有限,因此在畜禽业中得到的应用并不多,人们对它的关注较少,研究也很少,目前市场上并没有出现过以大蒜素为主要有效成分的替抗产品。
茶多酚也是常见的植物提取物,是茶叶中多酚类化合物的总称,具有增强机体抵抗力、抑制病菌、抵抗病毒的作用。茶多酚的抗病毒作用主要表现为通过调节免疫球蛋白的含量来抑制病毒,保护动物细胞免受感染,提高感染动物的存活率。除具有抗氧化作用外,它还具有抑菌作用,如对葡萄球菌、大肠杆菌、枯草杆菌等有抑制作用。另外,茶多酚还可以作为免疫增强剂,促进抗体的产生。医学界也有人认为茶多酚具备解毒和抗辐射作用,能有效地阻止放射性物质侵入骨髓,能极强的清除有害自由基,阻断脂质过氧化过程,提高人体内酶的活性,从而起到抗突变、抗癌症的功效。不过,茶多酚在疾病防治这方面的功效仅局限于提高免疫球蛋白总量来间接提高免疫能力,也不能针对性地杀灭病毒、病菌,因此在替代抗生素方面它的使用潜力很有限,针对它的研究也不多,并未出现以茶多酚为主要有效成分的替抗产品。
牛至油其实是从唇形科多年生草本植物牛至中提取的含有多种有效成分的挥发油类,它可以破坏病原微生物细胞的内外物质交换平衡,导致病原微生物细胞膜通透性发生变化,破坏病原微生物细胞正常的代谢机能;能进入病原微生物细胞,改变胞内细胞器的膜性结构,使重要细胞器的生理功能丧失;可以进入核糖体、内质网和高尔基体,阻碍蛋白质及毒素的合成和分泌,进而抑制病原微生物的生长。从抵抗疾病、杀灭病菌的角度来看,牛至油的功效要比大蒜素、茶多酚显著得多、直接得多,也正是因为这点,它在替抗研究中是更为常见的对象,也在部分企业的推动下成功上市,成为了可供养猪人购买使用的饲料药物添加剂之一。
企业对牛至油的宣传点主要在于它的消炎杀菌功效,并强调其纯天然、无残留、长期添加无抗药性的优势。有人认为它添加于饲料中,可以与常见抗生素有协同效应,长期饲用可有效减少病原体对腔上皮细胞的感染,同时能促进营养物消化吸收,提高饲料报酬。作为农业部批准使用的饲料药物添加剂之一,牛至油得到的市场应用比较广泛,市面上也能轻松购买到成品。它的穿透细胞膜、致细胞死亡的功能,既能杀灭病原微生物,又不至于使病菌产生耐药性,从很多角度来看都是较为理想的抗生素替代品。此外,市场上还出现了牛至香酚等以牛至为原材料的饲料添加剂,同样主打替抗功效和绿色无残留特点。可以说,牛至油是目前应用较为广泛,有成功上市产品先例的替抗产品之一。
除了上述几种植物提取物,还有几类中草药也被认为具备促进畜禽生长、提高抗病能力的效果。例如女贞子、五味子、沙棘等。
女贞子又名冬青子,主要成分为齐墩果酸、D-甘露糖、女贞苷、多糖。对仔猪的研究显示,添加女贞子可提高仔猪的平均日增重和日采食量,并显著降低仔猪腹泻率,但对料重比无显著影响。从这方面来看,女贞子有一定的促生长的功效。在提高抗病能力方面,同样有研究报道显示,添加复方女贞子能加强抗氧化系统机能,提高抗氧化能力,显著提高断奶仔猪血清中高密度脂蛋白的含量,降低断奶仔猪血清中甘油三酯的含量,从而改善断奶仔猪脂质代谢。从上述研究结果来看,女贞子还有一定的提高动物免疫功能的效果。
五味子的化学成分主要包括木脂素、挥发油类、多糖类等。对仔猪进行试验发现,添加五味子提取物,能够显著提高断奶仔猪的肝脏、心脏、脾脏和肾脏的超氧化物歧化酶活性,降低断奶仔猪血清、肝脏和心脏中丙二醛的含量,显著提高断奶仔猪血清中谷胱甘肽还原酶的活性,进而提高仔猪抗氧化性能。此外,五味子还与一定的体外抑菌效果,对猪源大肠杆菌和猪霍乱沙门氏杆菌具有一定的抑制作用。
无抗养殖的瓶颈
要实现无抗养猪,除了要解决抗生素替代的重要问题,还需要解决复杂的养殖环境。经过多年的发展,国内大部分养殖场已经认识到环境对生猪健康和生长的重要性,但许多猪场的内部环境依然存在着不少问题,例如猪舍设计不合理、通风模式不合适、湿度和温度控制不佳等。这些因素都使得疾病更易发生,进而提高了我们对抗生素的依赖性。因此,提高养殖环境,从根源上减少生猪患病的可能,是实现无抗养殖的第一步。
与此同时,我们还需要提高生猪体质,进一步减少患病几率。部分人认为可以用中草药等物质来调理生猪机体,提高猪只免疫机能。但中草药的应用原理尚不清晰,成分复杂,在不确定其具体功能和成分之前,不建议盲目使用。成分明晰的微生态制剂、益生菌等在调节肠道菌群平衡上有一定的功效,可以促进猪只肠道有益菌的增殖,改善内部微环境,抑制有害菌生长,可以作为待选途径加以考虑。
总结
总体而言,各类已经出现的或是有待研究的抗生素替代品各有各的优势,也各有各的不足。抗菌肽、牛至油等几种代表性的抗生素替代品,因为具备易于生产、成本可控、功效显著的特点,得到了更多的注意,也最先实现了产业化,走上了市场,得到了一定范围内的应用。尽管如此,仍然有不少的研究人员、生产人员对替代抗生素这个行为和概念本身持有怀疑和否定的态度,在他们看来,抗生素的功效强大,针对性高,并不是这些所谓的替代品能够完全取代的。替代抗生素更多的还是停留在研究、探索的层面,得到的认可度有限,更遑论成为一个理想的产业了。
无抗养殖这个话题、这个产业,可以说是应运而生。在抗生素的限制越发严格的现在,寻找少用甚至不用抗生素而实现健康养猪的途径,已经成为每一个养猪人、饲料人共同的梦想和目标。在生猪疾病不能完全避免的前提下,使用安全、健康、不会令病毒产生耐药性的抗生素替代品就成为了较为理想的选择。不过,无抗养殖作为一个新兴的产业,研究时间短,成功案例少,国家标准缺位,产业化程度不足,行业认可度有限,目前得到的普及和应用并不多,对于抗生素替代这个话题本身也存在着争议。替抗究竟是对是错还有待验证,无抗养殖究竟能否成功也争议不休。在得到正确的结果之前,我们还有很长的路要走。