對飼料中細菌含量變化風險的監測試驗結果表明,飼料在從離開飼料廠至達到喂料器的全程中,隨時可能發生二次污染。
病原體可通過空氣、害蟲、人、水和飼料傳播給家禽,其發生率與對家禽健康的影響很大程度上取決于環境質量和家禽的健康與福利狀況。與應激的動物相比,健康家禽對會影響其生產性能的病原體有更高的耐受性。
病原體即致病性微生物,包括真菌、細菌和原蟲,會使獸醫成本增加,使禽群一致性變差,并發性疾病增多,企業盈利能力降低,最終會給動物福利和人類健康帶來風險。本文將探討病原體在哪一生產環節如何傳播給家禽,為什么飼料作為病原體傳染家禽的一種載體卻常常被忽略,以及良好的飼養方法和生物安全如何減少病原體以及避免污染。
傳播病原體的媒介可以是機械的或生物的。傳統的生物安全措施傾向于控制的傳播媒介有人、車輛、鼠類和昆蟲,如限制人員的不必要訪問,要求高風險來訪人員在進入養殖場前更換服裝、鞋子和殺菌/消毒設備。高風險來訪人員包括獸醫以及其他有理由參觀其他家禽生產設施的專業人士。當今最全面的生物安全方案還包括對水的管理,而且越來越多地加強對飼料的管理,以控制會影響家禽生產性能的病原體的存在和影響。家禽病原體控制專家Anitox公司的Gina Lorenzoni博士解釋說:“長期以來,飼料和水質被認為是影響家畜腸道健康的關鍵因素。某種程度上由于解決方案提供商廣泛的技術活動和營銷活動,谷物中的抗營養因子——主要是霉菌和霉菌毒素,已受到全球動物營養師和獸醫的廣泛關注。”
Gina Lorenzoni博士是一位家禽獸醫,是阿肯色大學禽類生理學和免疫學博士,作為一名技術顧問,其在家禽行業有多年經驗。2015年,他遷至歐洲,擔任Anitox公司(全球家禽病原體控制專家)的技術總監(圖1)。
1 二次污染風險
對飼料中細菌含量變化風險的監測試驗結果表明,飼料從離開飼料廠至達到喂料器的全程中,隨時可能發生二次污染。例如,成品飼料的存儲就是問題之一。顆粒飼料存儲在料倉里,溫度隨著早晚變化,導致料倉壁上的飼料凝結。如果料倉沒有定期清理,那么料倉壁內開始結一層灰塵和腐爛物質的殼。隨著飼料加入喂料器時產生的振動,結殼狀腐爛物質會剝離并混入飼料中,結果導致結殼中數以百萬計的細菌和霉菌成為污染周圍新鮮飼料的核心。
研究表明,在飼料到達喂料器時,我們發現其污染水平增加,是飼料廠測量時的4至20倍。所以,可以預測,家禽消耗的顆粒飼料10%以上將會被污染,其污染水平超過飲用水的細菌最大允許污染水平的10 000倍。
而且如果是粉狀飼料生產系統,這種挑戰性更強,例如,在大多數蛋雞生產企業,粉狀飼料生產中不需要加熱,因此,其生產過程缺乏最基本的病原菌控制步驟,這就意味著原料中的細菌污染會最大程度上地進入成品飼料,然后直接進入動物體內。
我們的樣本分析表明:2010年至2015年,歐洲的粉狀飼料在飼料廠時的腸桿菌科細菌的平均污染水平是80 000 CFU/g,前10%污染最嚴重的飼料樣本平均污染水平超過700 000 CFU/g。如果我們保守設想在存儲過程中細菌污染增加5倍,那么我們可以預測,飼料到達喂料器時的污染水平可能會達到3 500 000 CFU/g,是飲用水允許的最大污染水平的35 000倍以上。
2 安全范圍
工廠經理和生物安全方案負責人很難設定飼料中腸桿菌科細菌污染的一個“安全”范圍。很少有機構或組織愿意大膽提出一個標準,而且那些愿意給出安全標準的組織——如歐洲動物飼料產品委員會——其數據也有特定的挑戰性。該組織建議每克飼料含100個腸桿菌科細菌為理想水平,很可能因為腸桿菌數量上升后,沙門氏菌污染風險增加。
食品生產動物的飲用水細菌污染標準的設置通常采取不同的方法。北卡羅來納州立大學和密西西比州立大學等若干研究機構建議的污染水平為每毫升50個腸道桿菌。為什么?是不是與飼料相比,對水的細菌污染審查更加普遍呢?
答案可能是動物飼料可以顆粒化,其過程涉及加熱處理,而加熱會對飼料中的初始菌含量進行一定的控制。但是,通過對2010年至2015年間Anitox公司對歐洲飼料廠采集的10 000份樣本進行分析,結果發現,顆粒飼料的腸桿菌科細菌水平平均為3 700 CFU/g,高出水污染建議限值的74倍。即使考慮到動物飲水是其所采食食物的兩倍,家禽攝入的飼料源性腸桿菌科細菌數量仍然是可接受的飲水標準的37倍。
“由于飼料通常是家禽生產的第一成本,當今所有的綜合生物安全措施都著重于解決飼料的質量問題,具體來說是有關沙門氏菌污染風險的病原體載量問題。據計算,飼料占肉雞生產總成本的80%。因此,動物有效消化吸收飼料中所含營養物質的能力,決定了家禽生產企業的贏利水平。市場上生產每千克雞肉蛋白的利潤競爭力越大,維持家禽生產行業健康發展的飼料利用能力就越重要,”Lorenzoni博士解釋說,“健康的家禽其腸道擁有最大化用于吸收和消化的表面積。通常在出現腸炎時,由于飼料中致病菌數量大幅增加,同時伴有應激,如日糧或管理體制改變,組成絨毛的細胞不能長時間存活,便無法形成高且細長的結構。于是,便形成了鈍短絨毛,造成部分吸收表面丟失,腸道吸收營養的整體能力降低。”
3 飼料風險被低估
那么,為什么傳統上一直重點關注水的微生物污染,而為什么不關注飼料的細菌污染呢?“可能的原因是,飼料生產廠家能夠容忍飼料中微生物含量的變化,飼料的細菌污染水平在不同生產批次之間不一定相同,而不是像飲水那樣呈現恒定水平的狀態,”Lorenzoni博士解釋道,“同一水源的飲水在相當長一段時間內很有可能呈現相似的微生物學狀況,而我們每次收到一批新飼料時,其質量都不一樣,有時甚至是幾天內的都不一樣。在農場,我們經常能看見動物患有輕度腸炎;一旦發現腸炎,飼養場管理者開始尋求解決方法,找獸醫,找營養師,可還沒等任何合理的解決方案有時間實施,腸炎就好了,并無須正式治療,一切恢復正常。但是,這種反復發作的腸炎正在影響著家禽的生產性能。”
事實上,家禽采食污染的飼料后會產生多大影響將受到多方面因素的影響。飼料中的細菌種類將產生巨大的影響。雖然飼料中的某些生物僅對日糧中的營養成分產生輕微的影響,但是其他生物會對動物健康造成直接傷害。即使飼料沒有污染其他細菌,僅致病性大腸桿菌就會引發腸炎。然而,在大多數情況下,很難預測到飼料中細菌載量所致的后果,有太多復雜因素在起作用。致弱因子、動物的免疫能力(包括免疫抑制劑的存在)、常發病和新發疾病,以及動物的生理階段,都會對采食污染飼料后引發的后果產生較大的影響。
雖然飼料中的細菌載量會引發動物嚴重的腸道疾病,但是情況并非總是如此。大多數情況下,單一事件的結果并不會經常見到,例如,細菌載量達到高峰時引起腸炎,通常只是在一兩天內影響養禽場的一部分家禽。因此,這些事件的重要性常被忽視;它們根本不足以引起養禽場生產者的關注,但是忽視它們卻會顯著影響家禽的生產力。如果禽群不斷受到這些事件的挑戰,其抵御其他疾病的能力將會受到不利的影響。如果發生另一種疾病,那么尋求的解決方案將側重于針對新的疾病,而不是針對增加易感性風險的致弱因素。這種方法可能會提供一個短期的解決方案,并解除疾病威脅,但是不久又會出現不同的疾病,所以根本的問題沒有解決。
4 傳播途徑
飼料無疑是細菌性病原體的一種傳播途徑,致病菌包括沙門氏菌、大腸桿菌、李斯特菌、梭狀芽孢桿菌等(Uwaezuoke等,2008),還有可能包括家禽流行性感冒病毒在內的多種病毒,這些病毒也有可能通過無保護的飼料存活下來并傳播給家禽。飼料原料,如小麥,就像“海綿”一樣,從采摘點開始攜帶致病菌,通過飼料廠,一直到養禽場。飼料原料中致病菌載量的高低根據原料類型、收獲季節和供應商的不同而不同。例如,雨天收割易使谷物發霉,導致霉菌毒素含量高。某些種類的飼料原料比其他種類具有更高的風險性,例如畜牧副產品如魚粉和油脂粉、玉米酒精糟及可溶物和大豆會被細菌嚴重污染。
2006年,歐洲禁止將抗生素用作生長促進劑,現已將目光聚集在生產周期中更早時期的致病菌控制上,以減少由梭狀芽孢桿菌引起的壞死性腸炎等疾病的發病率,結果可減少治療用抗生素的需要。
采用熱處理(86 ℃以上,持續6 min)雖然會破壞飼料中的營養物質,但能確保飼料沒有致病菌。然而,熱處理并不能為飼料提供后續保護,二次污染的風險仍然是一個巨大的挑戰。研究發現,由單種酸和多種酸混合物組成的有機酸具有抗菌活性(Wang等,2009),但是它們的后續保護作用存在顯著差異,同時由于要對致病菌產生影響,需大量添加,飼料密度也因此會受到影響。
基于羧酸和植物化學制劑協同混合的最新一代飼料保護技術,業已被證實能對飼料抵御飼料源性致病菌的污染提供更好的保護。英國動植物衛生署將Anitoxs公司最近一代的Finio產品與三大主要的傳統有機酸混合物產品相比較,以驗證飼料中沙門氏菌的控制效果。試驗結果表明,最新技術在降低飼料中的沙門氏菌含量方面效果明顯更佳。試驗還證實,新技術對飼料提供的后續保護長達14 d。
原作者:Impact and control of pathogens (英文)
原作者: Laura Holmes(Anitox公司)