关于SPF 鸭产业发展的思考与建议*
2023-12-13张玉霞董雯雯李峰袁小远
张玉霞,董雯雯,李峰,袁小远
(山东省农业科学院家禽研究所,山东 济南 250100)
SPF 动物是指饲养在隔离屏障内,不携带主要潜在感染或条件致病及对科学实验有重大干扰的病原,并具有良好的遗传性能及繁殖能力的实验动物[1]。SPF 级动物因其遗传性质稳定、敏感性高[2],在药物和疫苗研制[3-4],克隆技术[5]等领域应用广泛。在我国生命科学实验动物中SPF 鸡和鸡胚已经研究相对成熟,基本实现了规模化生产,用于家禽疫苗生产与检验、毒种制备等[6-9],为我国家禽发展提供了先决条件和重要保证。
同时,随着集约化养殖的发展,我国也成为全世界鸭、鹅等水禽出栏量最多的国家。随之而来的鸭病来势汹汹,有些病原可造成重大疫情,对水禽养殖业危害严重。标准化的SPF 鸭和鸭胚是农业领域科学研究水禽疾病和多种水禽生物制品研发、生产与检定等环节必不可少的实验动物和原材料,因此,培育SPF 鸭为我国的水禽疫病研究防控提供技术保障。本文在对我国SPF 鸭产业发展成果总结的基础上,重点分析了产业发展存在的若干问题和未来研究方向。
1 SPF 鸭生产的重要性和必要性
随着我国经济的不断发展,居民生活水平的提升,我国家禽相关产品的需求量大大提高。虽然我国肉鸭、蛋鸭产业规模化发展起步较晚,但是借鉴了鸡、猪养殖业发展的经验,产业化格局正在迅速形成。国家统计局、农业农村部发布的数据显示,2022 年我国家禽出栏量达到161.4 亿只,鸭出栏量占据家禽出栏总量近1/3 左右,鸭肉、鸭绒初级产品的总价值达到500 亿元[10]。
养鸭业迅猛发展的同时,也遇到制约其健康发展的瓶颈问题,其中之一是水禽疫病。目前国内水禽专用的疫苗种类有限,水禽养殖多依赖水资源,消毒工作操作比较困难等因素均造成鸭病形势复杂,除了传统的鸭瘟、鸭肝炎、鸭疫里默氏菌外,禽流感、沙门氏菌、小鹅瘟、大肠杆菌等病原也对鸭养殖业造成一定的危害外,近年来流行的鸭坦布苏病毒和鸭呼肠孤病毒等也进一步增加了养鸭难度[11-12]。这些疫病不仅给水禽带来了高昂的养殖成本,还污染了周围环境并影响食品安全,成为阻碍了产业健康发展的一个重要因素[13],也使得鸭病一度成为禽病研究的热点。
鸭病病原的基础性研究,鸭类疫苗和诊断试剂的开发研制,鸭胚都是必备的原材料。普通级鸭胚可能污染细菌和病毒,如白血病、支原体、呼肠孤病毒等都可通过鸭胚传播[14-15],用普通鸭胚制作的疫苗接种有散毒的风险;此外,普通鸭胚中可能含有母原抗体等影响病毒增殖等,对疫病敏感性低,获得的实验数据重复性差、准确率低[16];另外,普通鸭制备的血清“阴而不阴,阳而不强”,不具备充当诊断试剂的条件,严重阻碍了鸭疫病研究及防控工作进展。因此生产标准化的SPF 鸭和鸭胚成为研究水禽疾病和多种水禽生物制品研发、生产与检定的迫切需要。
此外,乙型肝炎病毒(HBV)感染是影响人类健康的重要问题[17],据WHO 报道,全球约2.4 亿人为慢性HBV 感染者。鸭肝炎模型是目前使用较多的乙肝研究动物模型[18-19],对于了解病毒感染的病理生理学、病毒复制及药物疗效评价等有重要意义。另外由于鸭生活能力强,对家禽常见传染病,鸭比鸡少1/3 左右,适合人类疫苗的生产和检验。因此,开展SPF鸭和鸭胚的培育不仅为农业健康发展提供保障,而且能为保障人类生命健康提供重要材料,在病毒分离、生物制品开发和疫苗评价等多个方面具有良好的应用前景[20-21]。
2 SPF 鸭培育现状
2.1 SPF 鸭及鸭胚生产数量和质量还有一定的上升空间
动物增量是实验动物科技发展的核心任务,是对生命科学研究提供支撑和服务的基础。张晓娜等[22]对台湾及日本MHC 单倍型SPF 鸭进行了报道,但未见培育成功,哈尔滨兽医研究所研究团队建立的SPF 鸭生产中心是目前国内唯一的SPF 种鸭群。通过对地方品种绍兴麻鸭、金定鸭鸭群通过正压隔离器种饲养、种卵灭活疫苗免疫、阻断物流/人流污染、钴60 辐照饲料和酸化饮水等多种措施净化了包括禽呼肠孤、禽流感H5、H7、H9 亚型、新城疫、减蛋综合症、鸭肝炎、鸭肠炎、鸭圆环、鸭细小病毒病在内的10 种常见鸭病病原。育成HBK-B、HBK-Q、HB/Bn 三个品种6 个品系[23-24],建成了基础核心群,数据显示鸭胚产量累计达到2 万枚,用于保障部分科学研究,相对于SPF 鸡胚4 千万枚的年产量和巨大的应用需求,SPF 鸭及鸭胚生产数量还有一定的差距,还未形成产业化,对于遗传学、营养学、环境检测以及病原学检测指标还未形成完善的控制体系。另外该中心位于中国东北部,物流成本和运输质量也增加了各生物制品公司对SPF 鸭及鸭胚广泛应用的难度系数和成本。
2.2 SPF 鸭质量控制标准和监测体系需进一步完善
SPF 鸭和鸭胚是生命科学研究的高标准化实验动物,是对病毒学研究及生物制品生产和鉴定的标准化原材料,其质量好坏,直接关系到科研成果的质量。目前,对SPF 鸭微生物学检测目前搜索到的标准有两个:黑龙江省地方标准[25]和中国实验动物学会团体标准[26]全国信息与文献标准化技术委员会.文献著录:第4 部分 非书资料:T/CALAS 18-2017[S] .北京:中国标准出版社,2017:3] ] ,农业部尚无国家标准公布。主要监测的病原包括6 种病毒病:网状内皮增生症、禽腺病毒三群(EDS-76)、鸭肝炎病毒、鸭肠炎病毒(鸭瘟)、禽流感病毒、新城疫病毒;3 种细菌病:沙门菌、鸭疫里默氏杆菌、巴氏杆菌,1 种衣原体。对我国新流行的危害较严重其他的传染性疾病如:呼肠孤病毒、鸭坦布苏病毒、鸭圆环病毒、番鸭细小病毒、细小病毒(短喙综合症)、禽白血病、鸭支原体、鸭腺病毒感染(除EDS-76 以外)、鸭大肠杆菌病等没有涉及,净化病原的数目低于OIE 公布的可感染鸭的 15 种病原数。
SPF 鸭配合饲料(T/CALAS 17-2017),规定了SPF 鸭育雏期、育成期、产蛋前期及产蛋高峰期配合饲料的质量要求、营养成分测定要求、卫生要求、检测规则以及标签、包装、贮存和运输要求。SPF 鸭饲养管理标准(T/CALAS 38-2017)与SPF 鸡饲养管理标准一起被写入管理指南,无专门的饲养管理标准。
综上,SPF 鸭饲养管理及微生物控制多采用地方标准或团体标准,制定符合我国实际的SPF鸭病原微生物控制标准,及时把这些疾病检测纳入实验动物检测标准中,进一步提高SPF 鸭的病原学检测、质量管理及营养学等监测体系是SPF鸭行业发展的基本要求。
3 待解决的主要问题和研究方向
3.1 加强SPF 鸭育种、饲养和标准化管理
中国是世界第一养鸭大国,但由于历史和经济发展制约,我国在鸭的育种方面进展迟缓,种源问题一直制约中国养鸭业的发展。目前,我国种鸭基本依赖国外进口,约占国内种鸭市场的70%[27]。SPF 鸡目前也是从国外引进种蛋,许多老牌的SPF 鸡场多存在遗传标记不清,遗传背景不明、近交退化的现象。为了尽快避免这种SPF鸭再重蹈覆辙,从我国优质地方鸭种选育生产性能良好、遗传稳定性,无烈性传染病和垂直传染病的基础种鸭群,开展饲料利用率、肉品质性状、繁殖性能、抗病性能等相关性遗传机制研究,通过种质特性评定和筛选,建立各品系基础群,以逐渐达到SPF 标准,并实现规模化生产是SPF 鸭产业化的重中之重。
营养对确保鸭健康生长,生产性能的发挥具有重要的作用,我们建立的SPF 鸭饲养标准仍采用SPF 鸡的饲料配方与标准,二者生理特点存在较大差异,需要对其科学性与实用性进一步检验,确保既能发挥SPF鸭最佳生产性能又不造成浪费。目前我们已对鸭的饲料及营养科学有了一定的积累,但缺乏不同日龄、特定品种、不同性别营养与代谢的系统性研究数据,不同灭菌方式对营养和饲料利用率的影响、维生素对种蛋受精率、孵化率和活性等的影响等均缺乏系统研究,因此,加强SPF 鸭营养代谢、饲料及灭菌标准的研究,对SPF 鸭的培育至关重要。
3.2 SPF 鸭诊断试剂和生物制品学研究
我国SPF 鸭行业尚处于初期发展阶段,病原卫生的监测种类和程序还不是很健全,相对于发达国家诊断方法标准规范,诊断试剂商品化标准化程度较低,我国对于疫病的监测主要采用传统的血清学方法,如琼扩实验、血凝抑制试验、平板凝集实验和酶联免疫吸附试验(ELISA),或者敏感性特异性不强,或者成本高昂,影响实验动物的检测数量和检测频率,进而影响实验动物的净化品质。商品化的ELISA 试剂盒,一般是检测鸡的病原或抗体,而针对鸭疫病诊断一般需再更换特异的二抗,因此研发快速、准确、高通量的检测方法和检测试剂盒,建立便于复核的针对一种病原微生物的几种监测方法,是我国SPF 鸭行业走向正规化、国际化的必由之路。另外,除了SPF 鸭和鸭胚外,开发形式多样的生物制品和技术服务如SPF 鸭血(全血、抗凝血、血细胞、血清、血浆)、SPF 鸭胚细胞和饲料等也可成为SPF 鸭行业提高附加值的方向之一[28-29]。
SPF 鸭和鸭胚被主要用于病毒的分离、鉴定,以及病原微生物的致病分子机制等方面的研究,为多项重大课题顺利进行提供了必需的实验材料和支撑,取得了丰硕的成果。21 世纪是生命科学的世纪,SPF 鸭也将面临前所未有的发展机遇,相信随着品种品系数量不断增加和质量提高,将在家禽领域扮演更重要的角色。