养猪生产不同阶段饲用抗生素的研究应用现状与危害

张振玲

(徐州生物工程职业技术学院动物工程系，江苏 徐州 221006)

几十年来，抗生素在动物养殖行业（特别是生猪和家禽业）中已经不可或缺。通过饲喂含抗生素等添加剂饲料，不仅可使人工饲养的早期断奶仔猪免受肠道致病菌感染；而且可显著提高其生长性能，并提高饲料转化率。英国农业研究委员会进行的抗生素试验表明，添加金霉素和青霉素可使猪的生长性能及饲料效率提高10%。然而由于抗生素残留问题，现在大多数国家已开始对育肥猪饲料添加抗生素进行管制。

目前全世界都在担忧抗性问题（抗性导致治疗人类疾病的药物有效性降低）。1970—2000年，统计表明大多数猪饲料（70%～80%的仔猪保育料、70%～80%的生长育肥料和50%～60%的育肥料）中均含有抗菌剂。为了促进畜禽的生长，2001年，日本使用了175 t抗生素来促进畜禽的生长，美国在2010年使用了约13 000 t抗生素，2007年，中国生产了210 000 t抗生素（其中动物使用97 000 t）。Zhu等人（2010）评估了中国3个大型（年出栏10 000头）商品猪场猪粪便处理的三个阶段中的抗性基因（ARGs）的类型和浓度，共检测到149种独特的ARGs，与无抗生素肥料或对照相比，排名位于前63位的ARG富集量达192倍（中位数）至28 000倍（最大）。文章主要讨论抗生素饲料添加剂在生猪养殖中的优缺点以及生产中替代抗生素的可能性。

1 抗生素添加对母猪作用效果

饲料中添加抗生素可以提高母猪的繁殖性能、受胎率、产仔数和产仔率。早在1954年，Stewart等人就报道了氯霉素对繁殖性能没有显著影响，但对胚胎存活具有益处。Hays等人报告了相似的结果，不使用抗生素（与使用相比）饲喂母猪的受胎率是68.5%（75.6%）、产仔率60.9%（70%）和每窝活猪数9.8（10.0）均趋于较高值，但两者差异并不太显著。后来在母猪繁殖饲养中使用金霉素的试验结果表明：在繁殖前及繁殖期间，每头母猪每日饲喂1 g金霉素，其产仔率从62%显著提高到79%；在繁殖前及繁殖期间，每头母猪每日饲喂0.5 g金霉素，产仔率由74%提高到86%；从母猪断奶到交配15 d后，每天添加1 g金霉素，受孕率和产仔率均有提高。从母猪未生产的时候开始饲喂抗生素可使以后母猪每窝产仔猪数（包括出生时死亡的猪）明显多于对照母猪。饲喂抗生素的母猪较不使用的对照组母猪产活仔猪数多，但抗生素对仔猪出生时体重、断奶仔猪数和仔猪断奶时体重均无明显影响。繁殖前阴道菌群的细菌学研究表明，添加抗生素对细菌种群虽无显著影响，但是可以提高受胎率、每窝产仔数和产仔率。

2 抗生素添加对育肥猪的影响

毫无疑问，饲用抗生素提高了育肥猪的生长性能和饲料效率。研究还证实，金霉素和青霉素对育肥猪的生长有促进作用（提高10%），土霉素（氧四环素）对生长的促进作用与金霉素相同。抗生素也能提高饲料转化率，但对胴体品质没有影响。抗生素不仅可以使猪体重增加，同时可提高饲料利用率、改善食欲以及改良猪毛发和皮肤的整体外观。因此，作为一种饲料添加剂，抗生素已经在世界范围内使用了几十年。

生长速度提高的幅度取决于抗生素的种类、饲料水平、猪场环境条件及猪自身情况。如果每磅（453.6 g）橡子-大豆日粮中添加225 mg链霉素，使生长速度比对照提高40%。但若每磅饲料中添加10 mg链霉素，效果则并不显著。这一结果与Cuff等人的研究结果相一致，Cuff等人还报告说土霉素对提高生长性能是有效的。在对比试验中（比较低水平添加金霉素、青霉素和新霉素的促生长效果），每磅饲料中添加10 mg的金霉素对提高平均日增重非常有效。此外，在每磅饲料中添加1 mg或5 mg的普鲁卡因（一种局部麻醉药）及青霉素均可使生长速度得到明显提高。每磅饲料中添加10 mg新霉素却对生长有不良影响。Becker等人比较了其他抗生素在提高猪增重率方面的作用。结果表明，每磅日粮中添加5 mg金霉素或土霉素是最有效的，且对猪的增重有同等效果。每磅日粮中添加5 mg的链霉素或0.00375%的3-硝基-4-羟基苯磺酸对健康猪的生长无明显增速效应。对玉米-花生粕基础日粮中添加土霉素、氯霉素、杆菌毒素和砷酸衍生物进行比较，金霉素和土霉素作用最明显，这一结果与Luecke等人的结果一致。

3 饲料中添加抗生素带来的问题

饲料中添加抗生素带来的问题是产生抗药性。大量科学证据表明，饲料中添加药物与人类对病原的抵抗力之间存在着一定的联系。抗药性是指某一种微生物抵抗先前用于治疗（杀灭）它们的药物的能力。抗生素须在必要的时候才应由卫生专业人员指导使用。畜牧业中抗生素使用产生的抗药性问题是同整个抗药性问题相关联的。抗药性威胁到对不断增长的由细菌、寄生虫、病毒和真菌引起的感染的有效预防和治疗。抗药性产生是自然选择的结果，亦是微生物与抗生素斗争产生的必然后果。因为细菌种群普遍存在着变异，若突变后的细菌个体使抗生素无效，那么变异后的细菌株系具有生存优势。当大量的细菌对抗生素产生耐药性，将来治疗人类细菌感染将变得更加困难和昂贵。早在1944年春末，DeLamater等人就报告了第一个抗药性产生的例子（溶血性链球菌抗磺胺嘧啶），该案例发生在一家大型的陆军航空兵训练中心－密西西比州的凯斯勒野营地。Enzo等人证实，在储存养猪粪污的污水池中检测到多种抗生素（通常浓度＞100 mg/L）。此外，在猪场和家禽养殖场附近采集的地表和地下水样本中也检测到多种抗生素。这表明，用于作物肥料的养殖动物废物可能是环境中抗生素残留的来源。Comaetal指出，从猪粪以及贮存粪肥中分离出来的四环素和红霉素/泰乐菌素抗性细菌的数量占到10%～30%。Whitehead and Cotta应用聚合酶链反应（PCR）检测了猪粪及贮存粪肥样品中10个不同的抗性基因。此外，Kumarasamy等人报告说具多重抗性的革兰氏阴性菌对公众健康风险最大。革兰氏阴性菌的耐药性不仅比革兰氏阳性菌增加地更快，而且针对革兰氏阴性菌的新抗生素种类也较少。过去一二十年来，治疗性药物的开发明显不足。

4 讨论及未来方向

抗生素是改善仔猪生长效率的最有效的药物。数十年以来，抗生素给猪肉生产商带来了巨大的利益。然而，有关细菌抗药性的警告现在却使这些益处黯然失色。随着人口的增加，养猪业中的抗生素消耗量将会急剧增加。这意味着更多的抗药性细菌将会在动物和环境中产生和传播，并导致更多的人类疾病。

抗生素促进生长的机制是抑制某些微生物生长的能力。抗生素促进生长的直接原因是减少了养分竞争作用（直接杀死细菌）以及减少微生物代谢物的抑制生长作用。Bassaganya等人报告说，猪只健康状况不良导致其生长受到抑制与多尘环境有关，而洁净环境中的猪只平均累积日增重和平均日食物摄入量都高于较脏环境中的猪。Cromwell总结了 1950—1985年在美国收集的数据，结果表明在农场条件下对抗生素的使用量可能是设施较干净，环境压力较小的研究站的两倍。Lain等人也报告了类似的结果，根据猪农评估，断奶之后用于治疗腹泻的抗生素使用水平以及断奶仔猪腹泻的发生率在停止使用抗生素类生长促进剂（AGP）后并没有显著增加。总的来说，科学家已经证明喂养环境对抗生素的反应有显著的影响。在清洁的饲养环境中，抗生素对生长速度和饲料效率的影响较小。

在过去的几十年里，随着旨在改善猪舍地板质量、居住空间，持续自由获得饮水以及设定最低断奶日龄等方面的动物福利立法，猪场设施得到了显著改善。与此同时，研究重点也集中到使用有机酸、发酵饲料、益生菌、矿物质、低聚糖、酶、草药/香料、蛋白质/氨基酸等添加剂以及管理和饲养技术替代抗生素使用方面。给猪饲喂抗生素或0.5% ACTIVATE Starter DA（一种由2-羟基-4-[甲硫基]丁酸、反丁烯二酸、苯甲酸和载体组成的干性有机酸混合物），其增重和饲料效率基本相同。大肠杆菌的成活率受pH（pH＝5时繁殖一个世代需70 min，pH＝7时为25 min）的影响很大，但不受消化食靡的影响。杀灭大肠菌效力顺序：丙酸＜蚁酸＜酪酸＜乳酸＜反丁烯二酸。断奶期间在日粮中添加一些氨基酸不仅能改善仔猪的肠道结构，还能提高仔猪的免疫活性。饲料配方技术可以帮助仔猪抵消一些发生在断奶期正常的肠道变化带来的负面作用或影响。低蛋白的氨基酸强化饲粮限制了肠道中可发酵蛋白质的含量，从而有助于减少仔猪断奶后的腹泻。在这些情况下，为避免影响猪的生长，适当的氨基酸强化和赖氨酸比率必不可少。

2015年5月，世界卫生大会批准了全球抗性行动计划，呼吁所有国家在2年内采用国家战略。欧盟决定从2006年1月1日起在动物饲料中逐步取消和禁止销售和使用AGP，抗生素只允许兽医处方直接或在饲料中添加使用。美国减轻抗性细菌国家行动计划强调，需要通过各级管理来减缓抗药性传播。东南亚的世界卫生组织国家在斋浦尔宣言中（Jaipur Declaration）承诺解决这一问题。在南非，同样的工作也在进行，从全球抗性联盟的工作开始，并继续通过政府和私营部门领导人的广泛联盟进行。

5 总结

据最新研究成果，有机酸、发酵饲料、益生菌、矿物质、低聚糖、酶、草药/香料、蛋白质/氨基酸以及改良的管理和饲养技术，特别是清洁卫生条件，可以在猪肉工业中替代抗生素。