实验用猪非洲猪瘟综合防控
2024-10-22张治中姜鲲周平张振中鲁凡陈洁王文杰鲜巧阳
摘要:近年来,非洲猪瘟疫情在世界范围内流行,严重影响生猪生产供应,不仅给我国生猪养殖业产生严重的负面影响,而且严重影响用于科学实验的实验用猪的质量和实验动物生物安全。本文通过归纳非洲猪瘟病毒防控中存在的难点,结合实验动物管理要求,分别从政策执行、硬件优化、猪源控制、人员管理、物资管理、环境控制、饲喂管理、疫病监测、应急预案等方面进行了总结,可以作为实验用猪非洲猪瘟综合防控体系建设的参考建议。
关键词:实验用猪;非洲猪瘟;综合防控
非洲猪瘟(African swine fever,ASF),是由非洲猪瘟病毒(African swine fever virus, ASF)感染引起的一种急性、发热、高度接触性传染性猪病,其特征是发病过程短,高热,病死率高,病死率可高达100%[1]。世界动物卫生组织将其列为法定报告动物疫病,在我国属于重点防范的一类动物疫病[2]。2007年以来,非洲猪瘟病毒在全球多个国家扩散和流行,特别是俄罗斯及周边地区[3],2018年非洲猪瘟在我国辽宁省沈阳市沈北新区某养殖场第一次出现[4],并迅速在全国蔓延开来,严重影响我国生猪生产。非洲猪瘟病毒不仅可以感染野猪和家猪,还可以感染实验小型猪[5],金梅林等在ABSL-3实验室内用ASFV感染了巴马小型猪,发现ASFV感染的巴马小型猪的病理变化与非洲猪瘟病毒感染家猪和野猪的特征性病变一致。因此,规范ASF综合防控措施,对降低ASF在兽用药品和生物制品研发,生物医学科学研究中的不利影响非常重要。
1 非洲猪瘟的防控难点
1.1 致病力强
ASFV是非洲猪瘟科非洲猪瘟病毒属的唯一成员。病毒粒子的直径为175~215 nm,具有复杂的多层结构,呈20面体对称,有囊膜。基因组为双股线状DNA,大小170~190 kb[6]。ASFV主要通过呼吸道和消化道作为入侵门户,病毒感染机体后,首先在扁桃体中进行增殖, 进入循环系统引起病毒血症,也可在几种类型的细胞中增殖,网状内皮细胞和单核巨噬细胞是主要复制场所。猪感染ASFV后的临床症状主要表现为持续发热(40~42 ℃),伴有食欲废绝、呼吸困难、心跳加快、分泌物增多,以及胃肠黏膜和淋巴结明显出血、极度虚弱等症状,死亡率高达100%[7]。即使是慢性感染,病毒处于排毒状态,机能指标异常,且很难康复,不可用于实验研究和测试[8]。
1.2 抵抗力强
非洲猪瘟病毒在自然条件下和低温环境下抵抗力很强,低温暗室内存在血液中的病毒可存活长达数年,在室温下的粪便中可存活11 d;在污染的土壤中存活数周至数月;在4 ℃水中存活至少60 d,在室温水中存活50 d;在污染的饲料中存活至少30 d;在未经熟制的带骨肉、香肠、烟熏肉制品等中可存活1~6个月甚至更长时间;在冷冻肉中可存活数年[9];在餐厨剩余物(泔水)中也可存活较长时间。虽然当温度达到60 ℃, 30 min即可灭活病毒,在无血清介质中, 酸性(pH<3.9) 或碱性 (pH>11.5)环境也可使病毒灭活,对次氯酸盐溶液、甲醛溶液、苯酚、碘化合物等消毒剂也比较敏感[10];但在防疫卫生和消毒措施不规范时,非洲猪瘟病毒有很大的概率随实验用品、生物试剂、饲养物资、猪体或人体进入实验用猪设施,感染猪群。
1.3 传染性极强
家猪与野猪对非洲猪瘟病毒都具有自然易感性,各品种及各不同年龄之猪群同样具有易感性[11]。非洲猪瘟的传染源为病猪、隐性感染猪、康复猪、软蜱。健康猪通过以下三种方式感染本病:直接接触、间接接触、媒介蜱传播。健康猪直接接触病猪、采食被病毒污染的饲料、饮水、使用被污染的垫料、接触被污染的车辆、设备等而感染。短距离也可通过空气传播,导致呼吸道感染。疫区内蜱及其他吸血昆虫的叮咬也是传播该病的重要途径。非洲猪瘟病毒可在钝缘蜱中增殖,并使其成为主要的传播媒介[12]。本病无明显的季节性,可常年发病。
1.4 暂无有效疫苗
虽然非洲猪瘟病毒早在20世纪初就被发现,但因为ASFV 是一种具有复杂分子结构的线性双链DNA病毒,基因组大小在170~190 kb之间,能够编码超过200种蛋白质,其结构和功能复杂多样的特性阻碍了病毒-宿主间作用机制的探明及疫苗研发进程,宿主保护性反应的机制和保护性抗原也未完全确定,这对非洲猪瘟疫苗的深入研究形成阻力[13]。当前,全球还没有一个安全有效的疫苗投入临床使用,ASF灭活疫苗因免疫原性的差异会受到影响,接种之后虽然产生抗体但不能对机体起到保护作用[14]。在研的重组减毒活疫苗证明可以抵抗亲本强毒株的攻击,但对交叉免疫保护的效果需要进一步研究。亚单位疫苗、活载体疫苗和核酸疫苗均有团队在开展研究,但由于ASFV 基因组庞大,仍有大量蛋白功能尚不清楚,ASFV免疫逃逸机制和具体抗原的知识匮乏,需要大量的资源和长期的实践来开展探索[15]。缺乏安全有效疫苗使得ASF的防控变得异常复杂。
1.5 实验用猪质量标准高,防控难度大
根据《NYT 3466—2019实验用猪微生物学等级及监测》和各省市地方实验用猪微生物等级标准要求,实验用猪一般分为普通级、SPF级和无菌级。按照《GB/T 18648 非洲猪瘟诊断技术》开展检测,所有等级的非洲猪瘟病毒检测结果均要求阴性,质量控制标准较高。传染病防控最有效的方法就是隔离,实验用猪生产机构可以参照规模化猪场生猪生产模式进行全封闭式管理,减少外界环境感染猪群的风险,但在实验用猪使用机构和一些小型生产机构,饲养和实验人员全封闭管理的难度较高,一旦人员和物资在动物设施外接触并携带ASFV,将会增加ASFV随人员或物品被带入动物实验设施的风险,增加防控难度。而猪群一旦感染ASFV,将给实验用猪的健康和实验结果造成严重损失。
2 非洲猪瘟综合防控措施
目前全世界尚无安全和有效的疫苗用于预防非洲猪瘟病毒,也无有效药物进行治疗,但是巴西和西班牙分别在1984年和1995年实现了非洲猪瘟根除计划,历史经验告诉我们,必须采取综合性的防控措施,搭建综合防控体系,才能最大程度减少非洲猪瘟病毒对实验用猪的感染风险[16]。根据非洲猪瘟病毒流行特点,结合实验动物质量控制要求,建议采取非洲猪瘟综合措施来防控非洲猪瘟病毒[17]。
2.1 严格执行国家和地方相关规章制度和标准规范要求
根据《中华人民共和国动物防疫法》,国家对动物疫病实行预防为主的方针。非洲猪瘟在我国被列为一类动物疫病,其危害是显而易见的,国家兽医主管部门针对非洲猪瘟出台了一系列的规章制度和标准规范(表1),中国实验动物学会和部分省市也出台了涉及实验猪非洲猪瘟控制的标准规范。生猪养殖和使用机构应严格按照这些规章制度和标准规范,采取科学、统一行动,方能实现非洲猪瘟的预防、控制和扑灭。
2.2 优化硬件设施
实验用猪设施可参照《实验动物设施建筑技术规范》(GB 50447 )和《规模猪场建设》(GB/T 17824.1)来进行建设,一般分为普通环境和屏障环境,可根据场区位置、场内布局等因素,考虑总体效益情况,配套自动饲喂、供水饮水设施、机械通风、水帘、中央空调等硬件设施,降低人力成本,提高生产效率,降低人流物流强度,降低病毒污染风险。按照生物风险等级和设施类型,划分生产区、实验区等核心区,以及办公区、生活区等辅助区域。设施场区内应设置隔离检疫区,采取净道与污道分开原则,设置人流、物流和动物流路线通道。在不同生物风险等级区域之间,设置消毒池和喷雾消毒通道,降低交叉污染风险[18]。有条件的实验用猪机构,可建立正压屏障环境饲养实验猪,猪舍内相通区域压强梯度不低于10 pa,送入猪舍的空气经过高效过滤器过滤,保证空气洁净度达到7级,换气次数不低于15次/h,避免外界的病毒气溶胶进入猪舍。
2.3 严控猪源质量
引进实验用猪必须经过严格筛选,一般按照国家和各省市地方对实验用猪微生物等级标准的要求从具有《实验动物生产许可证》资质的猪场采购引进,每一头猪应有《实验动物合格证》(注明微生物等级)、最近的微生物检测报告和免疫证明,特别要排除非洲猪瘟病毒感染,尽可能使用SPF级的实验用猪。如果采购家猪作为实验用猪,应从无非洲猪瘟病毒感染猪场引种或采购[19]。为防止运输过程接触感染和潜伏感染,引进的实验猪必须进行至少7 d的隔离观察饲养,在隔离观察期间采样进行非洲猪瘟病毒检测,检测合格后方能进入饲养或试验区域[20]。
2.4 加强人员管理
人员活动是传播非洲猪瘟病毒的重要因素之一[21]。对于实验用猪生产机构的工作人员必须执行严格的隔离管理程序。外来人员和休假工作人员进入设施场区,存在较大风险,人员进入设施场区前应进行有效隔离,对需要回场人员进行ASFV检测,检测合格后,回场人员执行淋浴、更换衣服和鞋,注意清洗头发、剪指甲,经2~3 d生活区隔离后,方可进入生产区核心区。对于实验机构的工作人员应在自己岗位区域活动,不到其他猪舍串门,更不能到其他养殖场串门。建议进入核心区前3 d不去农贸市场、屠宰厂(场)、无害化处理厂及动物产品交易市场等高风险场所。
除了尽可能避免工作人员接触高风险因子,还应要求所有工作人员在进入猪舍时穿戴好个人防护装备,包括连体服或长袍、口罩、帽子、手套、靴子等,进入屏障设施的工作人员应穿戴无菌服。个人防护装备不仅可以保护人员不被人兽共患病原体感染,也可以防止人员将设施外的病原微生物带入猪舍。
另外,还要严禁非工作人员或与本实验无关人员进出核心区,特别要注意各类运输人员、维修人员、外场兽医、技术顾问、兽药饲料销售人员、工作人员家属等。
2.5 规范物资管理
非洲猪瘟病毒抵抗力强,会随着未消毒灭菌的物品进入猪场设施内,因此,除了饲料、药物、疫苗及必要生活物资,应减少或禁止其他物资进入实验用猪场区。
外来运猪车、饲料运输车、病死猪收集车、粪污收集车、私人车辆等外来车辆将非洲猪瘟病毒带入场区的风险较大,应避免这些车辆靠近或进入猪场。为了方便运输,场内应有拉猪车、拉料车、粪污和病死猪运输的专用内部车辆,并且车辆不能混用。
饲料是猪设施内进入量最大的物品,入场前要对饲料车进行彻底消毒,饲料可通过中转接驳或管道运输的方式进入设施场区[22]。饲料在进入核心区域前,应放置在密闭房间中或通过传递窗用臭氧或过氧化氢对外包装进行熏蒸消毒处理[23]。其他进入饲养或试验区域的物品必须经过消毒处理后方可进入。药物疫苗、必要生活物资等在场区外进行2次表面喷雾消毒和1次臭氧或过氧化氢熏蒸消毒,耐高温的物品经过加热或高压灭菌处理后进入场区内。疫苗、试剂和实验样本等对温度有要求的物品,应拆掉外层纸质包装,经过有效消毒药物浸泡,臭氧熏蒸消毒后置于冰箱储存。来源于猪的精液、输精管、血清等样本应经过检测排除非洲猪瘟病毒[24]。同时,设施场区内外物品,以及各区域的物品应严格分开,严禁物品交叉混淆使用。
场区内产生的废弃物和垃圾应当天及时转移到场区外,猪舍内不设置垃圾桶,避免滋生虫、蝇等虫媒。
2.6 做好环境控制
猪舍环境分为猪舍外围环境和猪舍内部环境。只有将猪舍内外环境都做好才能最大限度地减少非洲猪瘟病毒风险因子对猪的影响。
保持猪舍外围地面卫生,在高风险时段,地面可使用生石灰进行铺撒,雨天过后及时重新铺撒,每天对外围环境进行消毒水喷雾消毒。猪场内部道路应水泥硬化,场内空地尽量不留泥土地面和积水洼地,可做硬化、铺鹅卵石或厚黑胶膜。场内尽可能不种植树木、绿化带、草坪、蔬菜、水果等,以免滋生蚊虫,还可定期喷洒杀虫剂,防止蚊蝇、蜱滋生,放置捕鼠器等扑灭野鼠。猪场门口要设置大于常规货辆占地面积的硬化路面,便于对到场车辆进行彻底消毒。
猪舍内部地面和墙面应硬化、耐腐蚀、耐高温,便于粪尿排泄、日常冲洗、消毒剂喷洒消毒和火焰喷射消毒。地面不能积水,以防蚊蝇滋生[25]。应根据普通环境和屏障环境的要求保持猪舍内适宜的温度(16~28 ℃)、湿度(30%~80%)、通风(普通环境不低于10次/h,屏障环境不低于15次/h)、光照(100~200 lx)和氨浓度(不高于14 mg/m3)。普通环境内要经常检查猪舍内有无贼风,防止出现对流风、穿堂风,减少猪的应激反应。有机械通风的设施进行定期更换空气过滤器。采用排风扇定时抽风,抽风时段应保证对温度影响控制在4 ℃以内,以免温差较大,引起应激反应[26]。屏障环境主要依靠中央空调送排风,因此,要特别注意房间的换气次数和氨气浓度不要超标。
工作人员要经常查看地面是否有饲料遗撒、粪便和尿水积存;猪栏、围墙、水管、料槽等部位是否积存尘土,舍内是否有蜘蛛网。及时清扫猪舍,杜绝卫生死角。猪舍内还可以悬挂捕蝇灯和粘蝇贴等进行灭蝇[27]。猪舍门口可设置挡鼠板、粘鼠板和纱网,做好防鼠、防鸟工作,防止周边猪场的鼠类或鸟类迁徙寻食,将风险带入猪舍[28]。
2.7 加强疫病监测
根据《NY T 3466—2019实验用猪微生物学等级及监测》要求,猪群应每半年至少检测一次ASFV,为增加检出率,猪场可以增加检测频率,特别是在疫情高发地区和时期,可对猪群每个季度甚至每个月进行一次随机抽样采样。采样数量根据猪群的大小确定(表2)。诊断方法包括临床观察、PCR核酸检测、ELISA抗原/抗体检测、荧光RAA检测等方法(表3)。为提高检测效率,建议优先使用荧光PCR检测或荧光RAA检测核酸方法,以及间接免疫荧光抗体方法检测。同时要加强对场区环境采样进行核酸检测,发现阳性立即进行隔离、扑杀和全面消毒。平时要做好日常巡视排查,注意猪群健康状况,发现异常猪只及时处理,及时淘汰病弱猪只,异常猪只及时采集口鼻拭子及血拭子检测,发现疫情立即按要求报告。同时,还要加强对猪繁殖与呼吸综合征、猪圆环病毒病、猪瘟、猪伪狂犬病、口蹄疫等其他常见疫病的监测。普通级猪需要疫苗免疫的,要及时免疫接种,做好抗体水平检测,确保免疫效果,提高猪群整体免疫力[29]。
2.8 保证饲喂质量
确保实验用猪摄入足够营养,是维持猪群良好免疫力和抵抗力的基础[30]。根据实验用猪各个生长阶段的营养需求,实验用猪的饲料可分为开口料、生长料、哺乳料和维持料,要选择最适合每个阶段的全价配合饲料。实验用猪的饲料应该无毒、无害、不得掺入抗生素、驱虫剂、防腐剂、色素、促生长剂以及激素等添加剂。除了进行粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、水、钙、磷、微量元素要符合不同类别饲料的要求,还要满足砷、铅、六六六、黄曲霉素B等化学污染物和总菌落数、大肠杆菌、沙门氏菌等微生物指标,进入屏障环境和隔离环境的饲料和饮水还要经过高压或辐照灭菌,达到无菌要求。日常饲喂中,工作人员要定期查看料槽,确保不缺料,保证猪只均能自由采食。不得饲喂霉变饲料,每天定时清理料槽,避免饲料残留。每日检查饮水管是否有破损,水压水流是否正常,猪只能否正常饮水。要保证水源质量满足动物需求,定期检测水质,定期消毒饮水设备。
2.9 制定应急预案
设施场区发现非洲猪瘟疫情后,要第一时间对猪舍内的实验猪进行紧急扑杀,并对尸体进行高温高压消毒无害化处理[31]。扑杀完成后及时对动物房使用甲醛或过氧化氢熏蒸的方式进行全面消毒。熏蒸完成后,组织人员对实验区域所有物品进行消毒,能经受高温高热消毒的使用高压蒸汽灭菌器或火焰喷射器烘烤消毒,不能经受高温高热消毒的物品使用消毒水浸泡方式消毒。必要时,首次清场完成后可进行多轮消毒剂熏蒸消毒。
发现疫情区域人员严格隔离,所有穿戴物品进行浸泡消毒,隔离完成后取样检测非洲猪瘟,检测合格后方能离开隔离区。
设施重新启用前,必须对设施环境进行采样检测非洲猪瘟病毒,检测合格后购买哨兵猪饲养至少15 d,再进行非洲猪瘟病毒检测,检测合格后方能引进新的实验用猪。
3 结语
非洲猪瘟一旦传入实验猪群,会对实验用猪种群和实验本身造成巨大损失。非洲猪瘟的防控,不能只依赖于某一项具体措施,而应充分评估生物风险因素,按照生物安全管理理念,科学开展风险评估,采取综合防控措施,建立完善的生物安全防控体系和应急机制。实验用猪的养殖规模相对于肉用生猪的规模比较小众,受外界生猪疫情的影响非常大,在当前非洲猪瘟疫情依然存在巨大威胁的形势下,实验用猪生产和使用机构除了要建立好本机构的生物防控体系,还应依据当地的非洲猪瘟疫情防控政策,加入区域联防联控,采取综合防控措施,强化监测排查,共享防控信息,方能将非洲猪瘟的风险降到最低程度。■
参考文献:
[1] COSTARD S, MUR L, LUBROTH J, et al. Epidemiology of African swine fever virus[J]. Virus Res, 2013,173(1): 191-197.
[2] 罗玉子,孙元,王涛,等.非洲猪瘟-我国养猪业的重大威胁[J].中国农业科学, 2018, 51(21): 4177-4187.
[3] COSTARD S, WIELAND B, De GLANVILLE W, et al. African swine fever: how can global spread be prevented?[J]. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci, 2009, 364 (1530) :2683-2696.
[4] 王清华,任炜杰,包静月,等.我国首例非洲猪瘟的确诊[J].中国动物检疫, 2018, 35(9): 1-4.
[5] CHANGJIE L, JINGYU Y, LI Z, et al. Infection characteristics and transcriptomics of African swine fever virus in Bama minipigs[J]. Microbiology spectrum, 2022, 10(6):e0383422.
[6] 欧云文,马小元,王俊,等.非洲猪瘟分子病原学及分子流行病学研究进展[J].中国兽医学报, 2018, 38(2): 416-420.
[7] BLOME S, GABRIEL C, BEER M. Pathogenesis of African swine fever in domestic pigs and European wild boar[J]. Virus Research, 2013, 173 (1) : 122-130.
[8] 闫文倩,杨博,郝雨,等.非洲猪瘟病毒感染致猪生理生化指标变化的研究进展[J].中国兽医科学, 2022, 52(10): 1317-1322.
[9] JURADO C, MUR L, PEREZ A M, et al. Risk of African swine fever virus introduction into the United States through smuggling of pork in air passenger luggage[J].Scientific Reports,2019,9(1):14423.
[10] De LORENZI G, BORELLA L, ALBORALI G L, et al. African swine fever: A review of cleaning and disinfection procedures in commercial pig holdings[J]. Research in veterinary science, 2020, 132: 262-267.
[11] ENDRIS R G, HASLETT T M, HESS W R. Experimental transmission of African swine fever virus by the tick Ornithodoros(Alectorobius)puertoricensis(Acari: Argasidae)[J]. Journal of Medical Entomology, 1991, 28(6): 854-858.
[12] PIETSCHMANN J, MUR L, BIOME S, et al. African swine fever virus transmission cycles in Central Europe:Evaluation of wild boar-soft tick contacts through detection of antibodies against Ornithodoros erraticus saliva antigen[J]. BMC Veterinary Research, 2016, 12(1): 1-5.
[13] 扈荣良,于婉琪,陈腾.非洲猪瘟及防控技术研究现状[J].中国兽医学报, 2019, 39(2): 357-369.
[14] 陈平,梁昌镛.非洲猪瘟病毒减毒活疫苗研究进展[J].福建农林大学学报(自然科学版), 2022, 51(6): 721-729
[15] 张洪亮,金铭,赵越,等.非洲猪瘟病毒免疫学及疫苗研究进展[J].病毒学报, 2019, 35(3): 533-541.
[16] 王静.西班牙与巴西非洲猪瘟防控经验[J].中国畜牧业, 2020 (16): 51-53
[17] 王琴,赵启祖.加强生物安全措施是养猪场防控非洲猪瘟的关键[J].中国兽药杂志, 2018, 52(12): 1-5.
[18] 李玉杰,王庆伟,陈志飞.现代规模化猪场生物安全体系的规划建设[J].养猪, 2018 (6): 73-76.
[19] 朱燕,石海桥.非洲猪瘟背景下引种思考[J].猪业科学, 2022, 39(11):45-47.
[20] JURADO C, MARTINEZ-AVILES M, De La TORRE A, et al. Relevant measures to prevent the spread of African swine fever in the European Union domestic pig sector[J]. Frontiers in Veterinary Science, 2018, 5:77.
[21] 任晓明.防控“非瘟”,人的因素第一[J].今日养猪业, 2021(2):10-12.
[22] 白洁,李瀚明.新形势下猪场车辆洗消中心建设分析[J].中国动物检疫,2019, 36(8): 51-53.
[23] 王丽,高开国,杨雪芬,等.新冠肺炎疫情和非瘟形势下猪饲料生物安全防控策略[J].广东畜牧兽医科技, 2020, 45(2): 1-4
[24] THACKER B J, LARSEN R E, JOO H S, et al. Swine diseases transmissible with artificial insemination[J]. JAVMA, 1984, 185 (5) : 511~516
[25] 郭锐,周丹娜,刘泽文,等.某规模化猪场外环境中非洲猪瘟监测及防控建议[J].养殖与饲料, 2023, 22(2): 69-72.
[26] 顾馨,高春起.非洲猪瘟的致病机理及其防控措施研究进展[J].黑龙江畜牧兽医, 2020 (19): 31-35
[27] 张靖菊,陈孝杰,张志博,等.非洲猪瘟病毒传播媒介研究进展及猪场高效消毒剂的选用[J].中国猪业,2020, 15(5): 63-68.
[28] 陈泽,罗建勋,殷宏.非洲猪瘟的生物媒介[J].畜牧兽医学报, 2011, 42(5): 605-612.
[29] 刘静,刘飞,蒋正军,等.无非洲猪瘟小区建设要点及成效[J].中国动物检疫, 2022, 39(1): 48-54.
[30] 江涛,汪长城.我国生猪养殖模式与疫病防控[J].畜牧与饲料科学, 2009, 30(9):158-159.
[31] 康京丽,宋建德,庞素芬,等.国际组织和有关国家非洲猪瘟扑杀措施[J].中国动物检疫, 2019, 36(3):55-58.