“非洲猪瘟+饲料无抗”后对猪只营养体系的创新思考
2020-12-11朱秋凤康瑞芬马秋刚
朱秋凤,康瑞芬,马秋刚
(中国农业大学动物科学技术学院动物营养学国家重点实验室,北京 100193)
非洲猪瘟发生之后,各大养殖场纷纷对 “防御体系”包括来自饲料和饮水等营养体系方面的生物安全体系提出更高要求。而且,2020年7月起,人们对饲料停抗(停止饲料中添加促生长抗菌药物,但经批准的中药和抗球虫药除外)、养殖减抗(采取综合技术和管理措施,促进抗菌药物减量使用)和产品无抗(规范养殖用药行为,确保药物残留达标)的重视程度前所未有。在这样的大背景下,如何寻找出高效有竞争力的对策方案成为行业的焦点,也引起诸多学者的研究和思考。
笔者认为,对于饲用抗生素,现在是“功成名退”。对于消费者而言,既关心食品安全和自身健康,又不想回到畜产品供不应求的时代;对于畜牧工作者来讲,既要求动物生产保证产品安全,又要保证数量供给。面对非洲猪瘟、禁抗、疾病和环保等多重挑战,唯一出路就是进行有效的产业链的上下对接,开发和评估抗生素的良好替代技术。文章从猪场需求变化着手,着重从饲料营养设计理念、营养体系、加工体系和饲喂体系等方面阐述对行业变化的应对思考,以期为生猪高效养殖提供更优应对方案提供实践借鉴和参考。
1 “非洲猪瘟+饲料无抗”后猪场主要变化及营养体系面临挑战
非洲猪瘟和饲料禁抗后,市场和猪场发生诸多变化(表1),包括母猪存栏短时紧缺、管理转变带来的营养新挑战,生物安全加强带来的饲料加工工艺的升级、无抗后饲料原料及营养体系的转变等等,精准了解这些需求是动态精准营养的基本要求。
2 “非洲猪瘟+饲料无抗”后猪只营养体系的创新思考
笔者认为,像欧盟一样,饲料无抗后企业至少需要3~5年的适应期,因为目前部分含有抗生素的饲料可以使用到2020年底,同时因为季节变换对猪只肠道健康的影响,尤其是秋冬转换季节,可能对猪场的管理也带来挑战,这需要时间的检验。笔者在猪场进行为期1年的4.2万头肥猪大群试验,结果发现采用综合替抗手段后,无抗饲料对猪只出栏率没有影响,都达到95.5%以上,全程料重比降低1.52%,日增重提高1.31%。现着重分享几点实践中的思考如下。
2.1 配方设计理念的转变
首先,配方设计第一关注点由基于猪只生长潜能的发挥向促进肠道健康转变。低蛋白日粮的设计与应用最为广泛。笔者在仔猪日粮中降低了1%的粗蛋白的含量,结果发现腹泻率降低2.54%,平均采食量和日增重分别提高了4.35%和4.6%。研究表明,生长育肥猪日粮中粗蛋白质水平降低2%~3%,同时添加必需氨基酸,对猪的生长性能并没有显著影响,并且提高了猪只健康水平[1]。纤维技术的应用也有利于改善动物生产性能,张卫辉[2]等研究发现饲粮中添加0.5% 和1%的小麦纤维能够改善仔猪的平均日增重,降低料重比和腹泻率;笔者也发现在保育猪日粮中添加2.5%细麸皮改善了仔猪的肠道健康,粪便的成型度更好。另外,也有研究表明母猪饲喂高纤维日粮可以提高初乳量,改善母猪乳汁的脂肪含量和质量,从而促进乳仔猪的生长[3]。生产实践中功能纤维、粗/细麦麸、米糠粕、大豆皮、玉米皮、苹果渣、甜菜渣、苜蓿粉、魔芋粉、万寿菊渣等都可以选择性组合使用。这可能与适量粗纤维能够促进仔猪肠道蠕动、防止后肠道消化蛋白的过度发酵、选择性地促进有益菌的生长有关。
第二关注点由基础营养向免疫营养转变。据文献报道,动物在健康状况下,用于维持、免疫和生长的能量分配大约是10%、20%、70%;而当动物处于应激状态或者激活免疫后,能量分配将大约变化为10%、50%、40%;可见在免疫激活状态下,营养优先供给免疫系统,所以发病动物生产性能会受到很大影响。同时,在疾病应激下,由于免疫的额外消耗,营养素如氨基酸、矿物质、维生素需要量也有不同程度的增加,不同状态下的猪只氨基酸比例具体推荐如表2。
第三关注点由注重营养水平向均衡营养素和提高原料品质转变。比如:不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸之比(U∶S)控制在3~4∶1效果好,n-3脂肪酸有消炎抗炎的功能,而n-6脂肪酸有促炎的作用,所以n-3和n-6不饱和脂肪酸的合理比例应用提高了仔猪获得性免疫和抗炎性能力[5]。不同梯度糖的应用,至少两种纤维源,慢性发酵纤维和快速发酵纤维的搭配使用。至少三种蛋白源的选择,选择高品质少抗原的蛋白源,可以少产生氨,少生成尿酸,减少对肾脏的损伤。高消化率原料选择、清洁日粮生产与QC体系平衡等技术。
表1 “非洲猪瘟+饲料无抗”后猪场主要变化及营养体系面临机遇与挑战
表2 猪主要氨基酸模型和推荐[4]
2.2 添加剂的筛选技术以及应用思考
大量的研究表明,合理地使用抗生素,能提高动物的生长速度,降低料重比,特别是在恶劣的养殖环境中以及季节更替时,效果明显。在非洲猪瘟和禁抗之后,替抗添加剂的研究和应用变得火热,从哪些途径入手,才能达到替抗的效果?目前替抗方案很多,主流方向以组合应用为主,通过使用添加剂,来调节肠道菌群,抑制或杀灭肠道中有害微生物,增加有益微生物的数量;减少饲料中抗原带来的炎症反应;增加酶的数量或酶的活力,促进肠道发育,提高对饲料的消化吸收能力等。在生产实践当中,人们会根据不同养殖条件、不同管理水平、不同动物阶段的养殖场,有针对性地组合不同的方案,确保产品效果和养殖成绩的稳定,并且在未来的几年当中还是会继续筛选降低成本的方案。
大量研究报道,益生菌、抗菌肽、酸化剂、酶制剂、有机酸、溶菌酶、天然植物和植物提取物等产品都具有良好的防病替抗促生长作用。常用的益生菌菌种有双歧杆菌、乳酸杆菌和丁酸梭菌,这些有益菌在消化道中可以产生大量的酶和有机酸,能促进肠道有益菌生长,抑制有害菌繁殖,维持肠道菌群平衡,修复肠道黏膜,增强肠道屏障功能,促进肠道免疫细胞发育,提高机体免疫力。抗菌肽具有广谱抗菌、免疫功能、促生长功能。酸化剂具有提高日粮酸度和酶的活性,促进营养物质吸收等作用。酶制剂目前在饲料中的应用较为广泛,主要提高营养消化率,具有提高动物生产性能和减排环保双重价值,促进动物肠道健康。
也有报道,植物提取物具有直接的抗菌杀菌,改善自身免疫,保障肠道健康的作用,同时具有间接的抗氧化抗炎效能,保证动物健康,对于仔猪采食量的提高,以及肉品的绿色安全具有重要的作用。如牛至油,通过改变细胞膜结构,增加细胞膜对抗菌药物的渗透性,达到消除耐药性的效果[6]。当然对一些替代品的安全性、有效性和耐受性评价还要持续进行。目前复方中药也在大家的考虑当中,很多学者做了很多前瞻性的研究。刘衍芬等(2016)发现给腹泻仔猪灌服中药可以有效控制腹泻导致的死亡,而且治愈率和有效率与灌喂剂量呈正相关。目前认为致病菌逃逸被机体免疫系统杀死的机制是产生毒素,损伤内皮,而中药可以通过减少细菌毒素对内皮的损伤,从而使跨越内皮的嗜中性粒细胞发挥抑菌作用[7]。
当然市场上还有溶菌酶、葡萄糖氧化酶、月桂酸甘油酯、单宁酸等产品。溶菌酶是专门作用于微生物细胞壁的水解酶,破坏细胞的细胞壁,使得细菌溶解、坏死,有抗生素的类似作用。葡萄糖氧化酶在体内能产生具有杀菌作用的双氧水;月桂酸甘油酯针对链球菌感染具有很好的作用,从而从一定程度上减少疾病的压力。单宁酸具有很好的收敛作用,这些产品正确合理的应用,都具有一定的替抗效果。当然每种替抗产品各有优劣,辩证实施配伍更有效果,比如酸化剂和植物精油的配伍杀菌效果更好。
2.3 发酵饲料的应用
发酵饲料中富含大量活性微生物,湿发酵饲料不经过烘干及制粒过程,活性微生物存活率高,能迅速在动物肠道内生长繁殖,建立菌种优势。发酵饲料中芽孢杆菌为好氧菌,在繁殖过程中快速消耗掉肠道中的氧气形成厌氧环境,抑制肠道内需氧有害菌的生长,同时促进肠道内乳酸菌、双歧杆菌等益生菌的生长繁殖。乳酸菌可竞争性地黏附在肠道上皮细胞表面,从而减少肠道中的有害菌定植。同时乳酸菌、双歧杆菌可产生大量乳酸、乙酸、挥发性脂肪酸及抗菌物质,抑制其他有害菌的生长。
发酵饲料在猪上的应用最为广泛,在提高猪的健康程度及生长性能方面都具有明显的效果。明雷等[8]利用玉米皮制备发酵饲料来替代部分基础日粮饲喂体重20 kg左右的长白猪,结果显示饲喂10%和20%的发酵饲料组日增重分别提高了3.84%、8.97%,20%饲喂组料重比降低了3%,显著低于对照组。张秀江等[9]研究发现在体重60 kg左右的三元杂交育肥猪中饲喂10%、30%和50%的液体发酵饲料,可显著提升育肥猪鲜粪中乳酸菌的含量,降低大肠杆菌、沙门氏菌等致病菌的数量;血液中的总蛋白、白蛋白、IgA、IgG等免疫指标显著提高,试验组发病率降低了34.56%~37.43%;在动物性能上可显著提升猪采食量及日增重,其中10%饲喂组相较于30%和50%饲喂组料重比最低。王玉田等[10]研究发现用5%的发酵饲料替代30 mg/kg金霉素或直接饲喂10%发酵饲料替代60 mg/kg金霉素可显著降低断奶仔猪的腹泻率及血清尿素的含量,显著提高了试验组的日增重;同时提高了日采食量、降低了料重比,但差异不显著。笔者也研究发现养殖现场添加10%的发酵饲料(养乐康),猪只粪便湿润且成型度更好(图1),氨气味道明显降低,料重比改善13.6%。
2.4 饲料加工及运输方式的改变
非洲猪瘟发生后,养殖场更强调猪场的生物安全。如何避免饲料被污染,避免饲料带病毒,是饲料加工厂要重点解决的问题,为此饲料厂也纷纷采取了各项措施,如饲料厂购买原料时要确保原料的生物安全,不从养殖(猪)密集区购买原料,不购买马路上晾晒的玉米,不使用猪源性的原料,原料区与成品区彻底分开等等。猪场全程使用颗粒料产品,饲料车必须消毒等等。
“非洲猪瘟+饲料无抗”条件下,除了注重生物安全外,对饲料的加工要求更加细化。比如:饲料加工过程中要求高温制粒,使用保持器,调质温度达到90℃,调质时间达到90 s,这样的双90要求,可以灭活可能存在的非洲猪瘟病毒。加工过程中对粒度提出了新的要求,比如仔猪料使用的蛋白原料要尽可能粉碎细一些,母猪料使用的纤维原料尽可能粉碎的粗一些等等,这都需要生产管理者根据具体情况予以解决。
运输方面主要是散装饲料应运而生,如何降低含粉率是新的挑战和思考。饲料加工工艺如膨化粉碎和高温制粒等在提高饲料消化率的同时,可以提高饲料的生物安全度,但必须权衡其收益与饲料加工成本。
饲料无抗之后,对清洁日粮的生产更为重视。因黄曲霉毒素是强效肝脏毒素,玉米赤霉烯酮具有高雌性激素效应,呕吐毒素影响采食量和消化道,伏马毒素B1可能会引起猪的肺水肿,赭曲霉毒素可能对猪只肾代谢造成严重影响。因此,对霉菌毒素的危害认识、原料质量的选择和毒素吸附剂的应用、清洁日粮加工技术更要加倍重视。
2.5 猪场现场饲喂模式的配套
饲料无抗条件下,对于猪场而言,最具挑战性的环节是乳仔猪饲养阶段。无抗营养体系下的乳仔猪管理关键点是减少其肠道应激,包括环境应激,管理应激和营养应激,相比有抗生素时代,稍有应激就会打破肠道菌群平衡,导致轻度腹泻,排稀便,或者典型腹泻。所以营养设计要考虑每个阶段的日粮营养的落差,口感等前后一致性或延续性;饲喂模式上也要严格按照仔猪肠道发育程度、采食量、体重和环境等综合因素更换产品或改变饲喂模式(湿喂,干喂,干湿喂等)。尤其是丹系、法系等高产母猪场的仔猪更加敏感,因此在有抗生素时代,教保料饲喂模式一般为2个阶段或者3个阶段,“非洲猪瘟+饲料无抗”时代,教保料饲喂模式更为精细,往往转变为5个阶段或4个阶段,表3推荐一种乳仔猪实用标准饲喂模式,生产中有些猪场没有专门的断奶过渡料或者采取前后保育料合并的方式。
3 展望
表3 高产母猪场乳仔猪教保料饲喂模式推荐
在“非洲猪瘟+饲料无抗”常态化背景下,营养体系会伴随着畜牧业的发展而不断升级。不同季节不同猪只阶段净能和有效代谢能的结合应用研究,寻求蛋白原料替代品的研究,非常规饲料原料的开发,功能性替抗饲料添加剂的研究(如有助于抗炎抗应激、增强动物免疫功能、促进有益菌增殖、提高饲料利用效率、减少污染物排放等),根据动物不同健康度匹配不同档次产品营养线的现场实践研究,有助于实现绿色、优质、高效的食品安全目标的营养体系研究仍然是未来几年的研究热点。
在此过程中,需要制定国内有效约束机制。可以选择性借鉴吸取国外经验教训,比如荷兰2011年实行农场用药逐步减少的黄卡制度,2013年饲料兽药使用量减少50%;丹麦除黄卡制度约束之外,还有税收奖励政策。
同时,从饲料原料到饲料成品,从饲料厂到养殖场,从养殖场到屠宰厂,从屠宰厂到餐桌,如何保证无抗和食品安全,如何实现产业链的智能互动,协调统一,这必将推动行业借助互联网和大数据,来建立以实时数据库为基础的ERP可溯源管理系统。只有这样,才能建立行业有效监管机制,全行业诚信经营、规范生产,必将有助于生态畜牧业、智慧农业的实现,最终推动我国养猪业向发达国家进军。