后抗生素时代下猪饲料无抗技术的研究进展及其应用实践
2019-11-16代发文温旭杰姚宏明李艳军叶应建霍小东唐国标
代发文 温旭杰 姚宏明 李艳军 叶应建 霍小东 唐国标
(1乐山师范学院,四川乐山 614000;2北京大伟嘉生物技术股份有限公司,北京 100085)
2019年3月农业农村部发布征求《药物饲料添加剂退出计划(征求意见稿)》,意味着我国猪饲料即将迈入后抗生素时代。欧洲在饲料无抗方面取得了成功,国内外也有较多有关猪饲料中替代抗生素的文献报道,本文主要结合相关文献报道和笔者研究及应用实践,分析相关猪饲料减抗替代技术方案的可行性和存在的问题。
1 抗生素在猪饲料中的应用现状
根据原农业部发布的《药物饲料添加剂品种目录及使用规范》,猪饲料中能应用的药物添加剂品种有13个,主要作用体现在:①预防革兰氏阳性菌感染;②预防革兰氏阴性菌感染;③预防呼吸道疾病感染;④辅助控制断奶仔猪腹泻;⑤提高饲料转化率;⑥提高平均日增重。调查当前商品猪饲料常用药物饲料添加剂配方,发现添加的药物主要是辅助控制猪的腹泻、预防呼吸道疾病和促进生长,其中金霉素、土霉素、吉他霉素、维吉尼亚霉素等使用频率较高(表1)。
大部分猪场在仔猪教槽阶段都会在饲料中添加药物添加剂用来预防仔猪腹泻。笔者课题组2019年针对常用药物添加剂进行同浓度体外抑菌试验。结果发现,土霉素钙对大肠杆菌和沙门氏菌的抑制效果较强;未检出水杨酸亚甲基杆菌肽对大肠杆菌和沙门氏菌的抑制效果,但检测到水杨酸亚甲基杆菌肽对金黄色葡萄球菌抑菌效果较强;此外,发现经筛选的植物乳酸菌WEI-70上清液对大肠杆菌、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌均具有一定的抑菌效果(表2)。为有益菌培养物替代抗生素达到抑菌效果的研究提供参考。
2 猪饲料中抗生素替代物研究进展及应用实践
有关猪饲料中抗生素替代类添加剂的报道较多,如中草药制剂、微生态制剂、酸化剂、精油、抗菌肽等,其中这些替抗添加剂对生长育肥猪的作用效果较好,目前针对乳仔猪阶段的替抗研究多采用复方中草药添加剂。田树海[1]筛选出免疫促生长效果较好的复方中草药添加剂饲喂50 kg左右的育肥猪,结果发现复方中草药组与抗生素组相比,育肥猪的生产性能无明显差异,中草药组和抗生素组的平均日增重、腹泻率和死亡率均优于普通日粮组。通过消化试验和血液指标检测发现,与普通日粮组相比,复方中草药和抗生素组提高了育肥猪对粗蛋白质、钙和磷的消化率,且猪血液中IgA和IgM水平显著增加。综合分析替抗效果,以添加1.0%剂量的复方中草药添加剂效果最好。田冬冬等[2]选择6.5 kg左右的断奶仔猪进行试验,以复合有机酸化剂、复合酶制剂、微生态制剂和植物提取物的完全无抗组合方案(无抗组)替代硫黏+喹乙醇+金霉素(对照组),结果发现,仔猪断奶后0~7 d,无抗组平均日采食量和平均日增重高于对照组,料重比低于对照组,2组间腹泻率无显著差异;无抗组保育仔猪的平均日采食量和平均日增重高于对照组,2组间料肉比和腹泻率差异不显著,这表明乳仔猪阶段应用复合有机酸化剂+复合酶制剂+微生态制剂+植物提取物组成的添加剂可替代抗生素。
表1 当前猪饲料常用药物饲料添加剂
表2 猪饲料常用药物饲料添加剂体外抑菌效果
笔者课题组2019年进行了以石榴皮、白术和小茴香等配制的复方天然植物添加剂在保育猪基础日粮(含氧化锌、复合酸化剂、微生态制剂、植酸酶)中添加完全替代抗生素(金霉素+维吉尼亚霉素)的研究,结果发现,复方天然植物添加剂完全替代抗生素对保育猪腹泻率无明显影响,2组猪的腹泻率均在5%以内,表明保育猪料中应用复方天然植物添加剂替代抗生素可以控制仔猪腹泻(表3)。此外,发现复方天然植物添加剂组有降低保育猪平均日采食量的趋势,同时由于复方天然植物添加剂添加量相对较大,其成本较抗生素组有所增加。
表3 复方中草药添加剂替代抗生素对保育猪抗腹泻性能的影响
3 原料预处理替抗研究进展及应用实践
大量研究发现,生物发酵原料技术可能是替抗的最有效方案之一。胡新旭等[3]在9.5 kg左右断奶仔猪料中添加20%发酵料替代抗生素,结果发现发酵饲料组平均日增重显著高于对照组(含抗生素),料重比和腹泻率显著低于对照组,粪便乳酸菌数量显著高于对照组,大肠杆菌数量显著低于对照组。胡新旭等[4]还选择体重18 kg左右的仔猪进行154 d饲养试验,结果发现添加20%无抗发酵饲料组仔猪的平均日采食量和平均日增重高于抗生素组,且发酵饲料组猪的料重比降低,血清碱性磷酸酶、葡萄糖、球蛋白和IgG水平则显著提高。孟祥池等[5]在母猪料中添加含水分35%~40%的生物发酵饲料,结果发现发酵饲料组母猪断奶后体况评分、断奶后发情率和仔猪断奶重均高于对照组,仔猪腹泻率降低,进一步检测发现发酵饲料组母猪、仔猪粪便中大肠杆菌和沙门氏菌的数量显著减少,乳酸菌数量显著增多。上述研究表明,发酵饲料可以通过调节肠道菌群、增强机体免疫力、缓解猪的腹泻以及改善猪的生产性能。
笔者课题组2018年在生长育肥猪饲料中额外添加含35%~40%水分的发酵麸皮和发酵豆粕,添加剂量均为7%,结果发现,发酵麸皮组第2天猪只的平均日采食量比第1天增加0.42 kg/头,提高了33.3%,饲喂至第8天平均日采食量相比第1天提高了28.6%,猪只皮毛评分3分;发酵豆粕组饲喂第2天猪只的平均日均采食量比第1天增加0.25 kg/头,提高了22.12%,饲喂至第8天平均日采食量比第1天提高了46.9%,猪只皮毛评分4分。从总的改善效果来看,发酵豆粕改善效果优于发酵麸皮。笔者课题组在生长育肥猪料中添加2%乳酸菌深度发酵物(水分≤10%,总酸≥10%)完全替代抗生素(金霉素+水杨酸亚甲基杆菌肽)的试验,试验组和对照组的饲料均进行85℃制粒,结果发现试验组与对照组猪的采食量无明显差异,在生长猪阶段试验开始前3天,试验组猪的腹泻率为10%,投药后腹泻得到控制,后期未发生腹泻;抗生素组未发生腹泻,育肥阶段试验组和对照组均未发生腹泻。由此认为,在生长育肥猪阶段应用发酵饲料替代抗生素能辅助控制猪的腹泻,但其应用效果可能受到发酵饲料稳定性、发酵饲料高温烘干和制粒加工等因素影响;现场直接应用湿发酵饲料可能更利于保留发酵产生的有益物质,表现出更好的应用效果,但存在操作不便和湿发酵饲料不易保存等问题。
4 饲料配方设计替抗研究进展及应用实践
饲料配方设计替抗主要指通过调整日粮配方中原料的添加量(如粗蛋白和粗纤维)来降低腹泻率的研究。张云琦等[6]发现给断奶仔猪饲料中添加18%粗蛋白,猪的腹泻率显著低于日粮中添加20%粗蛋白组。冯鹤等[7]报道在NRC(1998)推荐的16 kg仔猪日粮的粗蛋白水平基础上降低3.8个百分点,有降低仔猪腹泻率的作用。陈芳等[8]研究发现20 kg左右仔猪饲料中粗蛋白含量16.25%组的腹泻率显著低于粗蛋白含量18.33%的组。岳双明[9]研究发现高锌中蛋白(20%)日粮与高锌高蛋白(23%)日粮相比可以降低仔猪腹泻率,但腹泻率均超过了5%。吴云鹏等[10]研究发现,随着粗蛋白水平提高,仔猪平均日增重降低,腹泻率增加,动物蛋白日粮组腹泻率低于植物蛋白日粮组,分析发现高蛋白破坏肠道屏障,增加肠道离子通道CFTR mRNA表达水平,增加肠道炎性细胞因子表达量,导致腹泻发生,其中低蛋白(17%)日粮有利于改善断奶仔猪生产性能和缓解腹泻。上述研究表明,断奶仔猪和生长猪饲料中添加适宜水平的蛋白质饲料有助于减少肠道损伤,缓解腹泻发生,有利于猪饲料减抗或替代技术方案的应用。此外,也有研究报道在断奶仔猪料中添加高水平粗纤维(5.3%)比添加低水平(2.8%)粗纤维更有助降低粪便中大肠杆菌数量,降低腹泻频率和腹泻指数[11]。
在生产实践中发现,教槽料粗蛋白水平应为17.0%~18.0%,仔猪料粗蛋白水平应该为15.0%~16.0%。通过生产加工后使产品实际粗蛋白维持在设定值±0.5%范围内,日粮抗腹泻性能和生产性能较好。此外,课题组2018年开展保育料试验,结果发现添加2.5%干发酵麸皮对保育猪腹泻率无明显影响,但有增加料肉比的趋势。综上所述,认为通过配方设计适宜粗蛋白水平可缓解仔猪腹泻,降低抗生素应用压力。
5 饲料加工替抗研究进展及应用实践
粉碎和熟化是饲料加工工艺中增加价值的2个重要环节。李霞[12]研究报道,经0.5 mm粉碎较1.5 mm粉碎的饲料可显著提高仔猪生产性能及干物质、氮和能量表观消化率,缓解猪的腹泻,细粉碎的效果随仔猪断奶后时间的延长而减弱。孙杰[13]研究普通制粒、添加50%膨化玉米低温制粒、大料膨胀低温制粒和二次制粒4种工艺对断奶仔猪颗粒饲料加工质量和应用效果的影响,结果发现大料膨胀低温制粒和二次制粒的工艺均可提高仔猪的营养物质消化率和生长性能,降低料重比。上述研究表明,饲料通过精细加工可缓解猪的营养性腹泻,有助减少抗生素的应用。
笔者课题组在生产实践中也发现二次制粒(第一次90℃以上高温调质)和膨胀低温制粒工艺与普通一次制粒相比,可使保育料溶水体积(溶水体积测定方法:①称取50 g猪饲料成品,加入500 mL烧杯中;②沿烧杯壁缓慢加入300 mL 20~30℃的蒸馏水;③静置5 min,然后用玻璃棒充分搅拌5 min,使之完全融化解体;④再静置10 min;⑤查看沉淀物体积,以沉淀物最上面为准,读出沉淀物体积)分别提高15~25mL和50~60mL,有利于稳定产品抗腹泻性能和提高猪的生产性能。生产时需注意第一次制粒物和大料膨胀物的保存时间,避免新鲜度对适口性造成不良影响,或氧化酸败引发肠道损伤导致腹泻。
6 精准饲喂替抗研究进展及应用实践
精准饲喂是实现精准营养的重要手段,通过精准饲喂可缓解营养性腹泻,减少抗生素的应用。刘燕等[14]通过对江西省吉安市永新县和泰和县2个规模猪场的精准饲喂对比发现,采用干湿二槽法饲喂的仔猪腹泻率很低,该饲喂模式对已经发生腹泻的仔猪病情有明显的控制效果。代发文等[15]综述养猪场通过保温、限饲、补液、合理给药、环境消毒隔离、康复期合理饲喂等6方面的护理措施可有效控制保育仔猪的腹泻率。笔者课题组2018年研究发现将肉猪4阶段饲喂模式调整为5阶段饲喂,强化仔猪25~40 kg阶段的营养方案,可缓解腹泻发生,降低全程料肉比0.05~0.10。笔者课题组2019年研究发现针对长期轻微腹泻导致采食量低于标准量10%~20%的仔猪,通过现场添加7天微生态菌液,仔猪平均采食量恢复至接近标准日龄采食量,结果见表4。上述研究报道和应用实践表明,通过现场饲喂方案的调整有助于控制腹泻发生,提高猪只采食量达到标准日龄的采食量,改善仔猪生产性能,实现抗生素辅助控制腹泻和促生长的作用,达到减抗或替抗的目的。
表4 微生态菌液对仔猪采食量的影响