養豬生產不同階段飼用抗生素的研究應用現狀與危害

張振玲

(徐州生物工程職業技術學院動物工程系，江蘇 徐州 221006)

幾十年來，抗生素在動物養殖行業（特別是生豬和家禽業）中已經不可或缺。通過飼喂含抗生素等添加劑飼料，不僅可使人工飼養的早期斷奶仔豬免受腸道致病菌感染；而且可顯著提高其生長性能，并提高飼料轉化率。英國農業研究委員會進行的抗生素試驗表明，添加金霉素和青霉素可使豬的生長性能及飼料效率提高10%。然而由于抗生素殘留問題，現在大多數國家已開始對育肥豬飼料添加抗生素進行管制。

目前全世界都在擔憂抗性問題（抗性導致治療人類疾病的藥物有效性降低）。1970—2000年，統計表明大多數豬飼料（70%～80%的仔豬保育料、70%～80%的生長育肥料和50%～60%的育肥料）中均含有抗菌劑。為了促進畜禽的生長，2001年，日本使用了175 t抗生素來促進畜禽的生長，美國在2010年使用了約13 000 t抗生素，2007年，中國生產了210 000 t抗生素（其中動物使用97 000 t）。Zhu等人（2010）評估了中國3個大型（年出欄10 000頭）商品豬場豬糞便處理的三個階段中的抗性基因（ARGs）的類型和濃度，共檢測到149種獨特的ARGs，與無抗生素肥料或對照相比，排名位于前63位的ARG富集量達192倍（中位數）至28 000倍（最大）。文章主要討論抗生素飼料添加劑在生豬養殖中的優缺點以及生產中替代抗生素的可能性。

1 抗生素添加對母豬作用效果

飼料中添加抗生素可以提高母豬的繁殖性能、受胎率、產仔數和產仔率。早在1954年，Stewart等人就報道了氯霉素對繁殖性能沒有顯著影響，但對胚胎存活具有益處。Hays等人報告了相似的結果，不使用抗生素（與使用相比）飼喂母豬的受胎率是68.5%（75.6%）、產仔率60.9%（70%）和每窩活豬數9.8（10.0）均趨于較高值，但兩者差異并不太顯著。后來在母豬繁殖飼養中使用金霉素的試驗結果表明：在繁殖前及繁殖期間，每頭母豬每日飼喂1 g金霉素，其產仔率從62%顯著提高到79%；在繁殖前及繁殖期間，每頭母豬每日飼喂0.5 g金霉素，產仔率由74%提高到86%；從母豬斷奶到交配15 d后，每天添加1 g金霉素，受孕率和產仔率均有提高。從母豬未生產的時候開始飼喂抗生素可使以后母豬每窩產仔豬數（包括出生時死亡的豬）明顯多于對照母豬。飼喂抗生素的母豬較不使用的對照組母豬產活仔豬數多，但抗生素對仔豬出生時體重、斷奶仔豬數和仔豬斷奶時體重均無明顯影響。繁殖前陰道菌群的細菌學研究表明，添加抗生素對細菌種群雖無顯著影響，但是可以提高受胎率、每窩產仔數和產仔率。

2 抗生素添加對育肥豬的影響

毫無疑問，飼用抗生素提高了育肥豬的生長性能和飼料效率。研究還證實，金霉素和青霉素對育肥豬的生長有促進作用（提高10%），土霉素（氧四環素）對生長的促進作用與金霉素相同?？股匾材芴岣唢暳限D化率，但對胴體品質沒有影響?？股夭粌H可以使豬體重增加，同時可提高飼料利用率、改善食欲以及改良豬毛發和皮膚的整體外觀。因此，作為一種飼料添加劑，抗生素已經在世界范圍內使用了幾十年。

生長速度提高的幅度取決于抗生素的種類、飼料水平、豬場環境條件及豬自身情況。如果每磅（453.6 g）橡子-大豆日糧中添加225 mg鏈霉素，使生長速度比對照提高40%。但若每磅飼料中添加10 mg鏈霉素，效果則并不顯著。這一結果與Cuff等人的研究結果相一致，Cuff等人還報告說土霉素對提高生長性能是有效的。在對比試驗中（比較低水平添加金霉素、青霉素和新霉素的促生長效果），每磅飼料中添加10 mg的金霉素對提高平均日增重非常有效。此外，在每磅飼料中添加1 mg或5 mg的普魯卡因（一種局部麻醉藥）及青霉素均可使生長速度得到明顯提高。每磅飼料中添加10 mg新霉素卻對生長有不良影響。Becker等人比較了其他抗生素在提高豬增重率方面的作用。結果表明，每磅日糧中添加5 mg金霉素或土霉素是最有效的，且對豬的增重有同等效果。每磅日糧中添加5 mg的鏈霉素或0.00375%的3-硝基-4-羥基苯磺酸對健康豬的生長無明顯增速效應。對玉米-花生粕基礎日糧中添加土霉素、氯霉素、桿菌毒素和砷酸衍生物進行比較，金霉素和土霉素作用最明顯，這一結果與Luecke等人的結果一致。

3 飼料中添加抗生素帶來的問題

飼料中添加抗生素帶來的問題是產生抗藥性。大量科學證據表明，飼料中添加藥物與人類對病原的抵抗力之間存在著一定的聯系。抗藥性是指某一種微生物抵抗先前用于治療（殺滅）它們的藥物的能力?？股仨氃诒匾臅r候才應由衛生專業人員指導使用。畜牧業中抗生素使用產生的抗藥性問題是同整個抗藥性問題相關聯的?？顾幮酝{到對不斷增長的由細菌、寄生蟲、病毒和真菌引起的感染的有效預防和治療。抗藥性產生是自然選擇的結果，亦是微生物與抗生素斗爭產生的必然后果。因為細菌種群普遍存在著變異，若突變后的細菌個體使抗生素無效，那么變異后的細菌株系具有生存優勢。當大量的細菌對抗生素產生耐藥性，將來治療人類細菌感染將變得更加困難和昂貴。早在1944年春末，DeLamater等人就報告了第一個抗藥性產生的例子（溶血性鏈球菌抗磺胺嘧啶），該案例發生在一家大型的陸軍航空兵訓練中心－密西西比州的凱斯勒野營地。Enzo等人證實，在儲存養豬糞污的污水池中檢測到多種抗生素（通常濃度＞100 mg/L）。此外，在豬場和家禽養殖場附近采集的地表和地下水樣本中也檢測到多種抗生素。這表明，用于作物肥料的養殖動物廢物可能是環境中抗生素殘留的來源。Comaetal指出，從豬糞以及貯存糞肥中分離出來的四環素和紅霉素/泰樂菌素抗性細菌的數量占到10%～30%。Whitehead and Cotta應用聚合酶鏈反應（PCR）檢測了豬糞及貯存糞肥樣品中10個不同的抗性基因。此外，Kumarasamy等人報告說具多重抗性的革蘭氏陰性菌對公眾健康風險最大。革蘭氏陰性菌的耐藥性不僅比革蘭氏陽性菌增加地更快，而且針對革蘭氏陰性菌的新抗生素種類也較少。過去一二十年來，治療性藥物的開發明顯不足。

4 討論及未來方向

抗生素是改善仔豬生長效率的最有效的藥物。數十年以來，抗生素給豬肉生產商帶來了巨大的利益。然而，有關細菌抗藥性的警告現在卻使這些益處黯然失色。隨著人口的增加，養豬業中的抗生素消耗量將會急劇增加。這意味著更多的抗藥性細菌將會在動物和環境中產生和傳播，并導致更多的人類疾病。

抗生素促進生長的機制是抑制某些微生物生長的能力。抗生素促進生長的直接原因是減少了養分競爭作用（直接殺死細菌）以及減少微生物代謝物的抑制生長作用。Bassaganya等人報告說，豬只健康狀況不良導致其生長受到抑制與多塵環境有關，而潔凈環境中的豬只平均累積日增重和平均日食物攝入量都高于較臟環境中的豬。Cromwell總結了 1950—1985年在美國收集的數據，結果表明在農場條件下對抗生素的使用量可能是設施較干凈，環境壓力較小的研究站的兩倍。Lain等人也報告了類似的結果，根據豬農評估，斷奶之后用于治療腹瀉的抗生素使用水平以及斷奶仔豬腹瀉的發生率在停止使用抗生素類生長促進劑（AGP）后并沒有顯著增加。總的來說，科學家已經證明喂養環境對抗生素的反應有顯著的影響。在清潔的飼養環境中，抗生素對生長速度和飼料效率的影響較小。

在過去的幾十年里，隨著旨在改善豬舍地板質量、居住空間，持續自由獲得飲水以及設定最低斷奶日齡等方面的動物福利立法，豬場設施得到了顯著改善。與此同時，研究重點也集中到使用有機酸、發酵飼料、益生菌、礦物質、低聚糖、酶、草藥/香料、蛋白質/氨基酸等添加劑以及管理和飼養技術替代抗生素使用方面。給豬飼喂抗生素或0.5% ACTIVATE Starter DA（一種由2-羥基-4-[甲硫基]丁酸、反丁烯二酸、苯甲酸和載體組成的干性有機酸混合物），其增重和飼料效率基本相同。大腸桿菌的成活率受pH（pH＝5時繁殖一個世代需70 min，pH＝7時為25 min）的影響很大，但不受消化食靡的影響。殺滅大腸菌效力順序：丙酸＜蟻酸＜酪酸＜乳酸＜反丁烯二酸。斷奶期間在日糧中添加一些氨基酸不僅能改善仔豬的腸道結構，還能提高仔豬的免疫活性。飼料配方技術可以幫助仔豬抵消一些發生在斷奶期正常的腸道變化帶來的負面作用或影響。低蛋白的氨基酸強化飼糧限制了腸道中可發酵蛋白質的含量，從而有助于減少仔豬斷奶后的腹瀉。在這些情況下，為避免影響豬的生長，適當的氨基酸強化和賴氨酸比率必不可少。

2015年5月，世界衛生大會批準了全球抗性行動計劃，呼吁所有國家在2年內采用國家戰略。歐盟決定從2006年1月1日起在動物飼料中逐步取消和禁止銷售和使用AGP，抗生素只允許獸醫處方直接或在飼料中添加使用。美國減輕抗性細菌國家行動計劃強調，需要通過各級管理來減緩抗藥性傳播。東南亞的世界衛生組織國家在齋浦爾宣言中（Jaipur Declaration）承諾解決這一問題。在南非，同樣的工作也在進行，從全球抗性聯盟的工作開始，并繼續通過政府和私營部門領導人的廣泛聯盟進行。

5 總結

據最新研究成果，有機酸、發酵飼料、益生菌、礦物質、低聚糖、酶、草藥/香料、蛋白質/氨基酸以及改良的管理和飼養技術，特別是清潔衛生條件，可以在豬肉工業中替代抗生素。