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北美生猪养殖产业近10 年的创新研究进展

2022-08-13金立志杨江涛谢正露编译

中国畜牧杂志 2022年8期
关键词:断奶病原体北美

金立志,杨江涛,谢正露 编译

(广州美瑞泰科生物工程技术有限公司,广东广州 510300)

过去10 年来,北美生猪产业的技术创新日新月异,从繁殖育种、饲料营养到生物安全和防疫都有“里程碑”式的创新,并已整合应用到生产实践中。基因组育种使遗传进展的速度突然加快;猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)主要基因的鉴定,以及减轻该病毒敏感性的基因编辑是25 年来PRRSV 防控中最重要的进展;子宫颈后人工授精(PCAI)已经成为加速优秀种畜遗传改良的方法;早期断奶技术(12~16 日龄)可以阻断特定疾病的病原体,但对仔猪的成活率和生长性能都有不利影响,因此难以用于实际生产;猪精准营养方面的2 项重要技术进展包括:美国国家研究委员会出版的猪营养需要(NRC,2012)和饲料原料的可消化氨基酸和净能(NE)体系得到了充分研究,已经成为配制全价饲料的基础。此外,人们还发现一些饲料原料或其成分可以减轻氧化应激,提高动物肠道健康。在疾病预防方面,通过猪群口腔液采样和PCR 检测技术的融合,成功实现了轻松、经济、高效地检测和鉴别病原体,快速识别动物传染病并尽快采取措施。本文综述了北美近十年来的创新技术及其在生产实践中的应用效果,旨在为国内生猪产业提供参考借鉴。

1 基因组学的应用

基因组学被认为是21 世纪最重要的科学进展之一,动物科学专家在过去10 多年中开发出2 项对北美生猪产业影响深远的创新技术,即增加基因组信息和使用基因编辑。前者可更准确地定义每头仔猪亲本的遗传影响力,从而大大提高遗传改良率。后者在PRRSV 防控方面取得了第1 个重大突破,即通过遗传育种可选育出耐受PRRSV 的猪种。

1.1 通过基因组检测增强育种的价值 第1 个广泛应用于猪上的基因组检测技术始于20 世纪90 年代,用于鉴定兰尼定受体基因的HAL-1843 突变。基因组检测确定了可能对应激(突变体等位基因的2 个副本)产生异常反应的动物,从而提高家畜改良的精确度。不过,这种最初的基因组学工具主要依靠寻找特定遗传标记与目标表型特征之间的关联。在20 世纪90 年代末和2000年初,基因组学迅猛发展,用于基因组检测的工具开始急剧发展和完善。新开发出的新型基因分型芯片可快速描述单个候选者内成千上万的基因型。新型基因分型芯片分析平台是首个使用的能够对动物的遗传构成进行充分描述的强大平台,当该平台与高计算能力相结合时,新一代遗传改良技术便应运而生。

为了充分利用大量增加的信息,Misztal 等提出了一种利用最佳线性无偏程序(BLUP)模型的算法,也称为一步法基因组评估,或在实践中称为“关系型基因组选择”(RBGS)。该技术利用扩展的基因组信息来更准确地描述动物共有的基因组片段。这些技术的捆绑、计算能力的增强、数据捕获能力的扩展以及基因组技术数据的积累叠加效应,使遗传改良率骤然大幅提升。该创新技术于2012 年初在生猪产业中使用,同时改进了选育动物的每个性状。在使用RBGS 后的一代,商品猪遗传指数出现了明显变化。随着基因组测序技术平台的不断优化与效率的提高,成本也大大降低。

1.2 用于控制病原体的基因编辑 密苏里大学是研究猪基因编辑技术最重要的机构,其利用基因编辑技术研发出了对PRRSV 具有抗性的猪。对具有PRRSV 抗性的猪进行攻毒试验后发现,这些猪不被感染、不能血清转化和传播病毒,也没有表现出病毒血症、抗体反应和临床发病。全球多所大学进行了重复试验,验证了该项研究结果的有效性及可靠性。精确的基因编辑技术对提高动物健康、动物福利和生产效率已经取得稳定的成果。

1.3 PRRSV 抗性猪的选育 防控PRRSV 的基因组技术已于2018 年在北美的猪基因编辑和自然选择中得到应用。消除对PRRSV 易感性的基因编辑是目前抗病的首选方法,但需要获得美国FDA 批准和公众的接受。由于家畜的每种疾病(包括PRRSV)都会有遗传变异,所以通过基因组选择来鉴别出抗性增强的猪是另一种策略。PRRSV 的基因编辑和自然选择之间的区别在于:PRRSV 基因编辑方法可以实现猪对PRRSV 的完全抗性,而自然选择则不行。后者意味着一些猪仍有可能会发病,但是对PRRSV 的部分抵抗力会增强。

由于疫苗和药物治疗在防控PRRSV 方面不尽人意,美国因此成立了PRRSV 宿主遗传基因协会,以鉴定PRRSV 抗性的遗传关联基因。他们发现一个位于4 号染色体上的主要基因与PRRSV 的抗性有关,这个主要基因内有一个特定的遗传标记可用于抗性选择。把瓦赫宁根大学抗性基因(WUR)的单核苷酸多态性基因型纳入编辑方案被认为是选择PRRSV 抗性猪的一种手段。如果实验成功,将会成为养猪业的一个创新里程碑。母猪舍空气过滤也是防控PRRSV 的有效方法,但成本昂贵,且并非100%有效。

2 人工授精技术的应用

过去10 年遗传方面的一个创新里程碑是显著增加优良父本的使用。为此,北美广泛使用PCAI 技术,该技术可增加优良父本的使用,减少母猪怀孕所需的授精次数以及每次授精所需的精子数量。

2.1 PCAI 技术 为了减少每次输精所需的精子细胞数,精子需要尽可能输送至母猪生殖道的受精部位附近。PCAI 是指将精液越过子宫颈并输入子宫体的过程。常规的人工授精(AI)是将精液输送至子宫颈的中段,每次输精量至少需要30 亿~50 亿个精子细胞才能达到成功授精的目标。与传统人工授精相比,PCAI 预计每年每头公猪的后代仔猪数将增加1.6 万头。如果与母猪本交相比,PCAI 可增加2.3 万头新生仔猪。这项技术对核心育种场来说是非常重要,但2007 年对美国母猪场的一项调查结果显示,仅有6% 的猪场使用PCAI。而在2017 年,这一比例上升到40% 以上。根据PCAI 深部输精管的销售情况,加拿大PCAI 的增长率与美国相似或略低。

PCAI 应用的初衷是此技术有助于增加优良父系所产的后代数。传统的人工授精属于劳动密集型的工作,不仅需要多名技术人员,而且每次输精时间需要3~10 min,而PCAI 将每头母猪的输精时间减少到约1 min或更短,大大减少了劳动量。尽管PCAI 的受精率一直在增加,但输精中所需的精子数量并没降低。在2017年确定使用PCAI 的养猪场中,只有16% 的养猪场使用低剂量精液技术。从目前来看,所推荐的输精精子数量的研究结果并不一致,PCAI 的输精浓度通常大约为10 亿,而再减少可能会降低生育率。

2.2 子宫深部输精(DUI)技术 为了将人工授精的精子数量进一步减少至10 亿以下,可能需要利用DUI 技术,即将精液输送至子宫角的前端,靠近受精部位。位于美国威斯康辛州的骅式育种公司估计,与PCAI 相比,DUI 技术每次只需要5 亿个精子细胞,可使每头公猪每年增加2.1 万头仔猪。最近的一项商业研究表明,当SFTAI 与DUI 结合使用,并输入不同浓度(从7 500 万到6 亿)的精子细胞时,其妊娠率基本相似,但窝产仔数在精子细胞下降到6 亿以下时会减少。

3 早期断奶技术的应用

3.1 断奶日龄和肠道发育 断奶过程给仔猪带来很大的应激。与自然离乳(在3~4 月龄之间逐渐适应的过程)不同,早期断奶是突然的,集中在2~4 周龄,而此时仔猪的许多生理系统如胃肠道和免疫系统都相对不成熟。因此,早期仔猪断奶后会发生采食量和生长性能下降,并更容易发生疾病。

3.2 早期隔离断奶:利与弊 Alexander 等最初的研究表明,5~10 日龄的仔猪实行超早期断奶,并与母体完全分离,可减少某些病原体从母体到后代的垂直传播,从而可作为一种清除病原体如胸膜肺炎放线杆菌、副猪嗜血杆菌和传染性胃肠炎病毒(TGEv)的方法。因此,80 年代和90 年代兴起了早期隔离断奶(SEW)和药物早期断奶(MEW),仔猪的断奶日龄介于10~21 d 之间,被称为断奶隔离饲养技术。2 点式生产模式是将断奶仔猪与母猪群完全隔离;而3 点式需要进一步将保育阶段和育肥阶段相隔离。但是,这种“消灭”或把疾病减到最少的方法,可能存在对仔猪生长和存活能力的长期负面影响。

3.3 早期断奶(12~16 d)的负面影响 虽然早期断奶对消除特定病原体具有直接好处,尤其是对于遗传核心群,但在商业化生产方面却受到生长和成活率的困扰。商品猪容易出现腹泻,用药量增加,且死亡率和发病率较高。Rosero 等对早期断奶进行了现场评估,来观察随时间推移其健康状况的动态变化,研究结果表明,断奶日龄的增加(18~24 d)可改善断奶至育肥阶段的生长性能,降低死亡率。在保育阶段感染大肠杆菌F18时,早期断奶(16~17 d)与22 日龄断奶的仔猪相比,表现出更严重的生长缓慢、腹泻和肠道损伤。结合商业化生产的经验,美国养猪业取消了早期断奶的方案,已重新选择较大的断奶日龄。

3.4 早期断奶对生长性能和疾病风险影响的生物学机制在出生后的头3~4 个月中,猪的胃肠道(GI)系统经历了巨大的改变,包括上皮屏障和消化功能建立、微生物菌群定殖以及肠神经和免疫系统发育。重要的是,胃肠道系统在此期间表现出高度的可塑性。因此,环境因素(如应激、肠道损伤和病原体感染等)会破坏胃肠道功能的正常发育,从而导致肠道健康和疾病适应力的长期变化。已有大量研究表明断奶对肠道损伤具有短期影响,其特征是肠道通透性增加,并且在断奶后的第1天出现炎症反应高峰。早期断奶改变了胃肠道上皮屏障、肠神经系统和粘膜固有免疫反应的正常发育和功能,这与生长性能下降以及后续的抗应激能力和抗病力的降低相吻合。肠屏障功能紊乱是因为胃肠道通透性增加,导致过多的抗原透过肠上皮细胞,从而引起慢性粘膜炎症和肠功能受损。肠屏障功能丧失被认为是许多人类应激相关疾病的主要诱因,其中包括肠易激综合征(IBS)和炎症性肠病。Medland 等研究表明,与晚期断奶的仔猪相比,早期断奶仔猪的肠道神经数量更多,且神经介导的分泌活性更高;肠道通透性和胃肠道分泌功能的提高与早期断奶仔猪的慢性腹泻呈相关关系。早期断奶仔猪在其保育阶段感染F18 大肠杆菌时,表现出粘膜固有反应受抑制,出现更严重的临床疾病和肠道屏障损伤。

研究表明,早期断奶仔猪胃肠道的一个明显的组织学特征是,肠道肥大细胞数量增加和肥大细胞介质(如胰蛋白酶)水平提高。此外,一些研究证实,对断奶前仔猪或生长猪使用肥大细胞稳定剂色甘酸钠,可降低早期断奶仔猪的肠道通透性。总之,肥大细胞活性增强在早期断奶仔猪的早期和长期的肠道通透性紊乱中起着至关重要的作用。在早期断奶仔猪中所观察到的特定胃肠道变化与人的胃肠道功能性疾病(如IBS)异常相似,应激、肠道通透性增加和肥大细胞活性增强是这些症状发作的关键机制。

4 精准营养创新

过去10 年中,饲料营养技术有2 个重要的创新里程碑:其一,建立了饲料原料的可消化氨基酸(标准回肠消化率,SID)和NE 数据库;其二,《猪营养需要(NRC 2012)》的出版。这大大提高了氨基酸和能量营养的精确度,对猪的生长需要与饲喂量的匹配更加精确,从而更准确预测猪群的生长和生产成本。

4.1 饲料原料营养成分的精确性 近红外光谱技术(NIR)在测定饲料营养成分的含量方面非常有价值,因此饲料配制可以更精确。在理想情况下,可根据实时的营养价值来存储一种原料;或者采购时,优先购买具有最大营养价值的原料。氨基酸营养方面也取得了重要的进展,如今可以通过直接读取光谱信息来确定原料的氨基酸水平,摆脱了从蛋白质含量来间接估算氨基酸回归方程式的方法。

过去10 年间,精准营养的应用得到了进一步发展,主要包括SID 氨基酸和NE,其中NE 的计算要比NRC(2012)所能提供的方法更为详细(碳水化合物部分包括单糖)。SID 氨基酸含量的计算比NIR 测定更复杂,同时涉及到NIRS 光谱读数与相关的体外试验数据(猪回肠消化试验相关矫正)。最后,通过公式计算相关原料的能值。

4.2 《猪的营养需要NRC 2012》的出版 自1998 年第10 版《猪的营养需要》出版以来,北美生猪产业发生了巨大变化,饲料原料营养成分的更新日新月异。《猪的营养需要NRC 2012》的出版,则使在猪可利用氨基酸和能量与组织需要量相匹配方面更加精确。该出版物是在已故Kees de Lange 博士领导下,北美科学家之间合作的成果。版本内de Lange 博士的生长模型用于估算瘦肉型生猪的SID 氨基酸和NE 的需要。随后的经典试验结果与该模型的预测也基本一致。其中3 项技术进步奠定了成功的基石,包括:建立可靠的SID 赖氨酸曲线、建立了大量饲料原料的SID 氨基酸数据库、对Baker理想氨基酸模式(IAAP)中的5 种主要限制性氨基酸进行广泛校准。

4.3 饲料原料NE 的精确度 用于预测饲料NE 的公式是通过对法国INRA 方程式的改进而成。对核心原料的估测结果很可信,使用更细化的预测方程式(例如包括单糖类),结果更为准确。虽然NE 是对机体吸收能量利用率的最佳描述,但许多北美营养专家在2008年之前都排斥使用NE,主要原因是日粮相对简单,以及担心估值的可信度。商业机构的饲料原料的净能估值通常不对外公开,但在某种情况下,可以提供给国家研究委员会(NRC)。其中一个例子就是NRC 对动物脂肪的潜在能量估值准确性的僵局。Boyd 等进行了生长测定,并与NRC 分享和公开报告。考虑到原料NE的经济价值,因此并不能像验证理想氨基酸模型的方法,去验证日粮NE 的估值。

尽管NRC 的NE 方程式不尽完善,但对北美营养专家完全转向使用NE 进行饲料配方尤为重要。当采用更完善的公式计算原料的NE 估值时,需要更详细的分析值。对公众来说,局限性是不同原料的能源用于维持或增加瘦肉和脂肪,区分起来相当复杂。因为这种方法需要综合考虑日粮中能量的不同代谢结果和能量来源(脂肪、蛋白质、淀粉和纤维)的不同代谢效率。

4.4 生长阶段理想氨基酸模型的经验推导 Baker实验室通过经验分析得出IAAP 可广泛应用于北美的营养实践中。该实验室也证实了对赖氨酸、蛋氨酸和色氨酸采用全身模式是错误的。此外,考虑了组织生长和维持的变化对最终结果的影响,理想氨基酸模式分成了3 个生长阶段。最重要的是,IAAP 是美国瘦肉猪转型时期(1990—2012 年左右)的氨基酸研究设计以及整个氨基酸研究的主要指导。大量的经典试验研究不仅完善了最主要限制性氨基酸的模式,也为NRC 提供了可模拟的估值。表1 比较了2 个不同体重猪的Baker 和NRC 的理想氨基酸模型。NRC 与Baker 模型相比,对苏氨酸、总硫氨基酸和缬氨酸的估值一致;而对色氨酸的比例仍有疑问,大多数营养专家认为NRC 的估值偏低。基于持续降低断奶仔猪的饲料成本和蛋白质含量的压力,除了最主要的限制性氨基酸(赖氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、色氨酸和缬氨酸)以外,对下一个限制性氨基酸如异亮氨酸和组氨酸的理想比例也进行了研究。再者,NRC(2012)引入了一个与苏氨酸比值应该是动态的重要概念,证实了苏氨酸的理想比例不仅随体重的增加而增加,而且也随日粮可发酵纤维水平的增加而增加。

表1 NRC(2012)和Baker(1997)生长肥育猪理想氨基酸模型的比较(与赖氨酸的比值)

4.5 合成氨基酸的使用 过去20 年中,北美养猪业合成氨基酸的使用量几乎呈指数增长,利润最大化是这一发展(替代蛋白源)的主要驱动力。在此期间,苏氨酸、色氨酸和缬氨酸实现了商业化,且价格具有竞争力;另外,异亮氨酸也有应用潜力。在断奶仔猪日粮中,只要同时添加苏氨酸、蛋氨酸、色氨酸和缬氨酸,即便使用高达0.65%的赖氨酸盐酸盐也不会对生产性能产生负面影响。北美的盈利模式逐步扩大了合成氨基酸的使用,而NE 系统的采用更进一步拓宽了合成氨基酸的应用。大豆与玉米NE 值的比值不超过0.82(NRC,2012),因此,玉米和合成氨基酸的结合使用是增加日粮能量的一种手段。

北美和欧盟(EU)均广泛使用合成氨基酸,但原因不同。北美的主要驱动力是基于盈利,因此北美在校准IAAP 方面处于世界领先水平。欧盟在畜禽饲料中的氨基酸使用量居世界领先地位,主要驱动力是立法,饲料成本只是次要的考量。欧盟减少氮排放的政治压力,在很早以前就导致对4~5 种必需氨基酸的需求,即使使用合成氨基酸增加了饲料成本。北美为IAAP 验证投入了大量资源,而欧盟科学家则利用对2 个地区都很重要且互为补充的研究结果,为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围内增量惊人。欧盟在除赖氨酸外所有氨基酸的使用量均居领先地位,而中国赖氨酸使用量世界第一。北美畜禽对赖氨酸的使用量从2010 年的30 万t/年增加到2020 年的50 万t/年。尽管北美的氨基酸使用量略少,但同期增长率与欧盟相似(从50 万t/年增至77.5 万t/年)。

5 饲料原料与健康

过去10 年中,促进健康的饲料原料库得到了扩充,同时还首次验证降低断奶仔猪存活率的过氧化脂质产物的水平。一些原料或组分可能会促进健康,也可能对健康有害,观察的指标包括增重、饲料转化率、成活率和药物用量。

5.1 豆粕减轻呼吸免疫应激 当发生呼吸道感染时,需警惕合成氨基酸的大量使用。研究发现,在呼吸道炎症发作(如流感、支原体肺炎)期间会严重损害动物的生长性能和饲料转化率,2 项研究(感染禽流感病毒猪和人工感染PRRSV 断奶仔猪)证实了豆粕可减轻对猪生长的损害。

豆粕中含有可促进健康的植物化学成分,包括异黄酮、酚类化合物和皂苷。基于异黄酮和苯酚的含量,当呼吸系统健康受到损害时,豆粕的替代是一个值得关注的问题。而在低免疫应激条件下,大豆的促生长作用(使用量和组成成分)尚不明了。

5.2 日粮氧化应激损害母仔猪健康和成活率 氧化应激是指体内氧化与抗氧化作用失衡的一种状态,如自由基过量产生。在正常代谢的条件下,自由基的产生可通过抗氧化防御机制来平衡,常常与抗坏血酸、谷胱甘肽、蛋白质硫醇和各种清除酶有关。给断奶仔猪饲喂过氧化脂肪会损害肠道的功能形态、影响生长性能和营养成分消化率,并且与剂量相关。一项使用2 200 头断奶仔猪进行的试验结果表明,日粮过氧化脂肪对存活率、药物治疗以及体重过低仔猪的数量有负面影响,并与过氧化脂肪剂量相关。总抗氧化能力和血清维生素E 随着过氧化作用的增加呈线性下降,这突显了脂质质量控制对减轻断奶仔猪氧化应激的重要性。

鉴于植物酚类具有抗氧化应激的作用,美国明尼苏达州立大学进行了2 项试验,分别利用144 头和72 头怀孕母猪评估了止痢草提取物()对母猪繁育性能与仔猪生产性能的影响。统计结果表明,饲喂止痢草提取物母猪的活产仔数分别提高了1.2/ 窝和0.5 头/窝,母猪的初乳质量与对照组相比更佳(含有更多的免疫球蛋白G 和淋巴细胞),其后代仔猪的平均生产性能显著高于对照组。在整个断奶-育成期阶段,饲喂止痢草提取物仔猪的生长速度(分别为止痢草组817 g/d 和对照组789 g/d)和采食量(止痢草组1.92 kg/d 和对照组1.86 kg/d)均高于对照组。研究者指出,止痢草提取物对母猪及其仔猪的有效功能与其高含量酚类的抗氧化应激功能有关,并发现对母仔猪的免疫性能指标有进一步改善。

总体来说,所有日龄猪的生长和增重效率都会受到氧化应激的损害,但日龄小的仔猪往往比大日龄的猪更容易受到氧化应激诱导的肠道屏障功能损害。大日龄的猪似乎对氧化应激更具有耐受性,这可能是由于氧化应激对其肠道完整性影响较弱。这也说明饲料质量控制(初始过氧化值,乙醛和2,4-癸二醛)及其日粮配方中抗氧化类物质的重要性。

5.3 必需脂肪酸与季节性不育 哺乳母猪日粮中的必需脂肪酸(亚油酸,-亚麻酸,EFA)对后续的繁殖性能具有重要作用,其浓度与实现和维持母猪妊娠及其窝产仔数相关。随着繁殖周期的增长,日粮需求显得越来越重要,这可能是由于每个繁殖周期中必需脂肪酸(EFA)的持续消耗所致。而在热应激期间,当采食量下降和日粮中不添加含EFA 时,母猪体内的EFA 也更容易出现明显的缺乏。在北美地区发现,日粮中EFA 与猪季节性不育的问题有关。

6 技术整合对病原体的检测和控制

据估计,农场动物(包括猪)从出生到上市,由于疾病病原体所造成的死亡率超过20%(美国国家科学工程医药研究院,NASEM),经济损失巨大。如果无法通过疫苗或生物安全来预防疾病,那么下一个策略就是在病原体传播到整个群体之前的首次感染时(即潜伏期内)进行检测。监测对于控制和消除传染源来说至关重要,但直到最近才有成熟的方法针对群体进行早期检测。血清采样是一种很好的检测手段,但应用起来并不容易,也只占群体的一小部分。再者,通过对几头猪进行检测来发现仅占群体1%~2%的疾病是很困难的。更迅速确诊疾病并在区域内协调对疾病的控制,是北美对疾病反应和根除计划的重大进展。

6.1 PCR 用于病原体检测 北美养猪业兽医界的一个里程碑是使用PCR 检测口腔唾液样品,以对疾病进行早期和快速监测。病原体的早期检测可防止病原体扩散。研究发现,口腔液采样是PRRSV 检测的可靠方法,且已证明比血清样品更为准确,因为检测的猪数量更多。口腔液采样与PCR 分析的结合在3 个方面改变了兽医的“游戏规则”:群体监测(哨兵)、病原体检测价格低廉和疾病控制。PCR 技术在过去的20 年中不断改进,已成为一种快速、经济的病原体检测方法。

6.2 采集口腔液进行群体抽样 口腔液含有唾液腺分泌的液体,还含有病毒(核酸)、口腔和扁桃体组织以及毛细血管所产生的抗体。这种采样方法在北美猪兽医部门的推广得益于先前在人类医学中的应用,因为从受感染的人或动物的口腔液中可以检测到抗体和病原体。在20 世纪90 年代中期,口腔液检测作为一种快速、可靠的方法,在评估患者中人类免疫缺陷病毒感染方面取得了很大进展。

这种群体监测方法首次应用于北美养猪业,成功监测了3 个商品群体中PRRSV 和猪圆环病毒2 型(PCV2)感染。由于即使在感染率低于1%~2%比例的情况下也能检测到该病毒,所有对母猪群进行口腔液采样有助于从特定养猪场中根除PRRSV,目前基于口腔液的检测方法应用于越来越多的呼吸道和肠道疾病的诊断中。

目前PCR 常规用于北美的大多数重要疾病病原检测,包括PRRSv、PEDv、PCV2、猪-冠状病毒(PDCoV)和A 型流感病毒。也用于其他病毒(如肺炎支原体、胸膜肺炎放线杆菌、传染性胃肠炎病毒、胞内劳森菌和塞内卡病毒)的检测。美国三大诊断实验室2010—2018 年对病原体进行的口腔液检测总数,从大约2.1 万次增加到近40 万次,说明北美养猪业使用口腔液样本快速检测的事实。非洲猪瘟(ASF)侵入北美的问题迫在眉睫。Grau 等已经开发出了用于检测该病原体的口腔样本测定方法,但尚不清楚美国农业部(USDA)是否接受将其作为官方检测手段。

6.3 中央报告和通信系统 2013 年的PDCoV 和PEDV病毒入侵北美,唤醒兽医界联合起来开发出了中央报告和通信系统。如果将来再有其他外来疾病入侵,该系统将是无价之宝。2013 年后,该系统得到迅速发展,称为“莫瑞森的猪健康监测项目(MSHMP)”,需要大家每周报告PCR 诊断结果,并收到“全国结果周报”。该系统允许兽医协调行动,应对PEDV 威胁,限制病原体扩散。口腔液分析和国家级通讯系统相结合,的确向前迈进了一大步。万一ASF 来袭,该系统会很快识别和控制ASF 对养猪场的威胁,并将病原体控制在一个地点或有限的区域。

7 结 语

过去10 年中,北美生猪产业持续改进,基础科学研究与实用创新技术层出不穷。遗传育种与繁殖方面的分子基因组学与基因编辑技术和PCAI 技术已经应用于养猪生产(需要FDA 批准的除外);超早期与早期断奶技术由于会对生长肥育猪的健康产生长期不利影响而不再使用;北美饲料配方已经普遍使用可消化氨基酸和NE 体系,得益于政府与企业之间在精准营养创新技术方面的合作;饲料原料优选技术与控制氧化应激以及调节肠道健康的研究成果也大量应用于生产实践中;在疾病防治方面,由于PCR 技术的快速发展及成本降低,且与信息技术结合在一起,做到了对传染性疾病的快速检测与预警,有效控制了传染病的扩散与传播。总之,我国养猪业的生产性能与造肉成本与欧美尚有较大差距,技术创新与应用整合将是提高未来生猪养殖效率的关键。

致谢:本文主要编译了Boyed 等的综述文章和部分美国明尼苏达大学的研究成果,特此致谢!

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