張 艷,孫 武*,李升升,鄒小玉,金夏陽
(1.青海大學(xué)畜牧獸醫(yī)科學(xué)院,青海西寧 810016;2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部青藏高原畜禽遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,青海西寧 810016;3.青海省高原家畜遺傳資源保護(hù)與創(chuàng)新利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,青海西寧 810016)
養(yǎng)殖企業(yè)進(jìn)行養(yǎng)殖時(shí),對抗生素的使用往往比較頻繁,并且用量較大,在此情況下,細(xì)菌逐漸呈現(xiàn)出較強(qiáng)耐藥性,導(dǎo)致許多動物疾病無藥可醫(yī),環(huán)境污染問題也越發(fā)嚴(yán)峻[1],農(nóng)業(yè)農(nóng)村部提出,從2020 年開始,飼料生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)時(shí),停止在飼料中添加具有促生長性質(zhì)的抗生素添加劑。隨著抗生素禁用,找到綠色、高效、安全的替代品已成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)問題。在畜牧業(yè)不斷發(fā)展中,禁止使用抗生素達(dá)到促生長作用,同時(shí)進(jìn)行疾病預(yù)防,成為養(yǎng)殖工作開展的共識。站在禁抗、替抗這個(gè)新的歷史節(jié)點(diǎn)上[2],有必要了解抗生素的起源、發(fā)生歷程及其應(yīng)對策略。
認(rèn)識飼料禁抗首先有必要了解抗生素的發(fā)展史??股厥?0 世紀(jì)最主要的發(fā)明之一[3],本質(zhì)上是微生物或高等動植物在生長過程中產(chǎn)生的一類次級代謝產(chǎn)物,具有抗病原體或其他活性作用,會干擾其他細(xì)胞的發(fā)育[4]。巴斯德的學(xué)生保羅·維耶曼于1889 年首次提出了“antibiosis”,也就是“抗生” 的英文單詞[5],其意思是一個(gè)生命體毀壞另一個(gè)生命體的過程,而“antibiotic”,也就是“抗生素” 的說法,就是源于這個(gè)“antibiosis”。對于這種當(dāng)初被發(fā)現(xiàn)就被稱為神奇的粉末,現(xiàn)在已經(jīng)成為人們?nèi)粘I钪杏|手可及的普通藥物,得到人們的一致好評。
1929 年英國細(xì)菌學(xué)家弗萊明發(fā)現(xiàn)青霉素具有抗菌特性,標(biāo)志著抗生素使用的開始。中國微生物學(xué)家及農(nóng)業(yè)教育家樊慶笙教授于1940 年赴美留學(xué),1944 年1 月,他隨身帶著剛在美國問世不久的3 試管盤尼西林菌種,經(jīng)印度沿駝峰路線飛越喜馬拉雅山回到中國。他于1944 年在昆明和朱既明合作,制造了盤尼西林制劑,這一制劑為中國首批以五萬作為單位的制劑。同時(shí)也由他對學(xué)名進(jìn)行了審定,即青霉素。1946年,科學(xué)家摩爾偶然發(fā)現(xiàn),在動物生產(chǎn)中添加少量鏈霉素有利于動物多生長肌肉。因此,抗生素的使用逐漸成為生長促進(jìn)劑,自此之后,抗生素大量應(yīng)用于動物生產(chǎn)中。歐美養(yǎng)殖過程中開始使用抗生素發(fā)酵殘?jiān)?,并在飼料中加入,將其喂豬發(fā)現(xiàn)這種方式無論在抗病力還是在促生長上均有明顯效果。這對養(yǎng)殖業(yè)來說無疑是非常大的好消息。特別是1948 年四環(huán)素的出現(xiàn),這是最早發(fā)現(xiàn)的廣譜抗生素。到今天為止,四環(huán)素基本只用于畜禽養(yǎng)殖。1951 年美國FDA 正式批準(zhǔn)了用于動物生產(chǎn)的第一款抗生素,歐美養(yǎng)殖中將運(yùn)用抗生素逐漸合法化,并且在世界范圍內(nèi)廣泛推廣。
隨著抗生素越來越廣泛的使用,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)重復(fù)使用同一種抗生素可能會使致病菌產(chǎn)生抗藥性,會對動物腸道菌群產(chǎn)生一些嚴(yán)重影響。2014 年4 月,世界衛(wèi)生組織(World Health Organization,WHO)發(fā)布報(bào)告,報(bào)告顯示,細(xì)菌耐藥性正一步一步蔓延到全球各地,而且危害極其嚴(yán)重。實(shí)際上,我國屬于世界范圍內(nèi)抗生素最大的使用國家和生產(chǎn)國家,抗生素濫用問題比較明顯[6]。我國近幾年抗生素的使用量達(dá)到了一個(gè)峰值,而其中的一半都運(yùn)用在了畜禽養(yǎng)殖及飼料行業(yè),抗生素在進(jìn)行排放時(shí),多數(shù)排放于土壤中,導(dǎo)致細(xì)菌耐藥性嚴(yán)重[7,8]。而環(huán)境中存在的抗生素和耐藥細(xì)菌如果進(jìn)入人體,往往會導(dǎo)致腸道中的正常菌群受到影響,難以體現(xiàn)出良好穩(wěn)定性,并對人體健康產(chǎn)生的威脅比較嚴(yán)重[9]。
近些年來,抗生素的濫用在畜牧養(yǎng)殖業(yè)中已經(jīng)很普遍[10,11]。當(dāng)前獸用抗菌藥物的使用缺少規(guī)范性,在養(yǎng)殖環(huán)節(jié)中,未能形成科學(xué)用藥思想,并且國家在動物菌源方面的耐藥性評估不強(qiáng),相關(guān)防控體系較為薄弱。導(dǎo)致細(xì)菌耐藥問題變的越發(fā)嚴(yán)峻,在動物源方面的細(xì)菌耐藥不斷加強(qiáng),使用抗菌藥物超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)急劇,這對動物食品安全性產(chǎn)生嚴(yán)重的不良影響。更嚴(yán)重的是,藥物在動物產(chǎn)品中的殘留會通過餐桌、腸道滲透到人體內(nèi),給人類健康造成巨大的威脅,不可否認(rèn),抗生素濫用逐漸成為潛伏在人體內(nèi)的隱形殺手。因此,研制安全、高效、環(huán)保型防病保健促生長添加劑的任務(wù)已迫在眉睫。
抗生素帶來的細(xì)菌耐藥甚至超級細(xì)菌等一系列問題,已經(jīng)引起了全球的關(guān)注。聯(lián)合國高級別會議就細(xì)菌耐藥問題,專門為全球共同抗擊抗生素藥物耐藥建立了國際議程。我國政府和農(nóng)業(yè)部先后作出表率,相繼密集出臺了一系列的政策法規(guī)。
在我國全面實(shí)施畜禽飼料禁抗戰(zhàn)略的大背景下,2020 年開始,飼料生產(chǎn)企業(yè)需停止帶有促生長商品飼料的生產(chǎn)工作,中藥類除外,這在一定程度上表明飼料行業(yè)進(jìn)入了全面禁抗的新時(shí)代。在飼料禁抗大背景下,畜禽養(yǎng)殖業(yè)正面臨著巨大的考驗(yàn)。不使用抗生素,養(yǎng)殖業(yè)的高效養(yǎng)殖、提質(zhì)增效及健康生態(tài)難以得到保證?;诖耍芯咳藛T和畜禽生產(chǎn)人員開始找尋全新替代方案,用以替代飼料生產(chǎn)中抗生素的研究。對于養(yǎng)殖業(yè)來說,保障舌尖上的安全、腸道中的健康就要發(fā)展低抗、減抗乃至無抗的養(yǎng)殖模式,為人類餐桌上提供無抗的肉制品、奶制品和蛋制品。中國飼料工業(yè)協(xié)會也發(fā)布了“堅(jiān)決落實(shí)禁用政策,努力推廣替抗措施” 倡議書,要求加強(qiáng)科技創(chuàng)新,加快天然植物提取物、微生物、酶制劑等為代表的新型綠色飼料添加劑的研發(fā)。積極廣泛開展國內(nèi)外交流合作,探索尋求適合畜禽養(yǎng)殖業(yè)抗生素替代新機(jī)制新發(fā)展格局,大力開展新研發(fā)替抗物臨床循證醫(yī)學(xué)研究,確保新研發(fā)替抗物在市場上流通的合法性和在畜禽養(yǎng)殖環(huán)節(jié)中的安全、穩(wěn)定、健康的長效機(jī)制。
當(dāng)前,各種類型替代抗生素技術(shù)和產(chǎn)品主要是結(jié)合促消化吸收,從提升消化率,抑制腸道病菌、減少病原菌等方面進(jìn)行思考,旨在促進(jìn)腸道健康。在此情況下,結(jié)合動物腸道健康進(jìn)行分析,結(jié)合不同替代抗生素的技術(shù)和產(chǎn)品,提出不同類型腸道健康相關(guān)無抗?fàn)I養(yǎng)策略。無抗?fàn)I養(yǎng)策略在斷奶仔豬方面已經(jīng)形成比較成熟的體系。易宏波等[12]根據(jù)斷奶仔豬腸道健康劃分成4 個(gè)等級,并且結(jié)合不同替代抗生素技術(shù)和產(chǎn)品具有的優(yōu)勢,明確提出無抗?fàn)I養(yǎng)策略,這種策略可以針對性提高斷奶仔豬的腸道健康,減少飼料成本,促進(jìn)仔豬養(yǎng)殖實(shí)現(xiàn)綠色無污染,推動養(yǎng)殖終端減抗的實(shí)現(xiàn),并結(jié)合腸道實(shí)際健康等級,合理選擇替抗產(chǎn)品,促進(jìn)斷奶仔豬有效提升自身生長性能,避免出現(xiàn)飼料浪費(fèi)問題,無論從環(huán)境效益還是經(jīng)濟(jì)效益均比較顯著。對于其他家畜動物及家禽,可參照仔豬無抗?fàn)I養(yǎng)策略,期望對其腸道進(jìn)行健康等級合理劃分,建立有效的無抗?fàn)I養(yǎng)策略。
在禁抗大背景下,雖然科研人員及研發(fā)公司相繼生產(chǎn)出了許多替抗產(chǎn)品。但市場上生產(chǎn)的獸用抗生素替代品由于其局限性尚不能完全替代抗生素,因此,建立完善、科學(xué)、系統(tǒng)的監(jiān)控體系很有必要。政府在下達(dá)政策性文件后,相關(guān)部門迅速響應(yīng),建立科學(xué)、系統(tǒng)、合理的監(jiān)控體系,對行業(yè)及市場上的抗生素替代品進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān),只有建立科學(xué)的監(jiān)控體系,用于畜牧業(yè)的替抗產(chǎn)品才能保證安全,這樣的養(yǎng)殖環(huán)節(jié)以及到動物產(chǎn)品食品加工環(huán)節(jié)才能是安全的,最終擺放在餐桌上的肉、乳、蛋制品也會安全。通過以上環(huán)節(jié)的監(jiān)管,相信人民的健康將會得到保障。此外,國家應(yīng)建立完善的動物源細(xì)菌耐藥性風(fēng)險(xiǎn)評估和防控體系,確保動物養(yǎng)殖、疾病控制等環(huán)節(jié)呈現(xiàn)良好態(tài)勢。
市場近幾年推出抗生素替代品,大部分產(chǎn)品存在一定的效果,但實(shí)際使用時(shí)存在的問題也較多,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:首先,抗生素替代品存在抗逆性不強(qiáng)、活性低等情況,在市場中運(yùn)用產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)較大;其次,替代抗生素產(chǎn)品存在的作用關(guān)系、作用機(jī)制不明確;再次,抗生素替代產(chǎn)品具體實(shí)施方案科學(xué)性欠缺,不具備良好針對性,使用效果也并不是十分穩(wěn)定。這就需要基于現(xiàn)有理論,將生物技術(shù)運(yùn)用在代替抗生素的生產(chǎn)和研發(fā)上,有效解決產(chǎn)品抗逆性不強(qiáng)以及產(chǎn)品活性低的問題。同時(shí)針對替代抗生素產(chǎn)品的相互關(guān)系、作用機(jī)理展開研究,盡量使研究出來的抗生素替代產(chǎn)品體現(xiàn)出穩(wěn)定性、高效性。最后,積極制定抗生素替代產(chǎn)品方案,或者是無抗?fàn)I養(yǎng)方案,使得畜禽養(yǎng)殖業(yè)形成一套健康、科學(xué)、有效的替抗使用方案。
在“減抗、抵抗、替抗” 的國際發(fā)展大趨勢下,越來越多的研究人員已經(jīng)開始意識到抗生素的危害?,F(xiàn)代社會進(jìn)入飛速發(fā)展以來,人們?yōu)橹\求經(jīng)濟(jì)利益而忽略了動物健康及人類的健康。在我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部高密度出臺抗生素“限用、禁用” 相關(guān)政策和計(jì)劃后,研發(fā)抗生素替代產(chǎn)品,并且促進(jìn)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化成為推動畜牧業(yè)向綠色方向發(fā)展的關(guān)鍵舉措。我們在政府嚴(yán)格監(jiān)管大背景下,養(yǎng)殖業(yè)的安全健康將為我國政府和民眾所關(guān)切,更是牢牢牽動著學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的目光。動物腸道健康涉及養(yǎng)殖減抗以及飼料無抗的重點(diǎn),當(dāng)前養(yǎng)殖業(yè)和飼料企業(yè)需要獲得多樣無抗?fàn)I養(yǎng)高效方案。站在禁抗、替抗這個(gè)新的歷史節(jié)點(diǎn)上,無論是科研人員、養(yǎng)殖戶、生產(chǎn)加工人員還是政府、市場監(jiān)管部門應(yīng)做好自己應(yīng)盡的義務(wù),盡可能增加抗生素替代品在養(yǎng)殖業(yè)替抗時(shí)代所發(fā)揮的作用,為人類腸道中的健康、舌尖上的安全做好保障。
綜上所述,抗生素在疾病治療中有不可取代的價(jià)值,并不應(yīng)成為談及色變的危險(xiǎn)因素。目前,自病菌耐藥性是抗生素治療中亟待解決的問題,對此,應(yīng)不斷深入研究,一方面提高現(xiàn)有抗生素應(yīng)用的合理性,另一方面積極探索能戰(zhàn)勝耐藥性的抗生素。通過臨床試驗(yàn)研究,提高抗生素的抗菌效果,積極開發(fā)新藥,滿足畜禽的治療需求,以此保證抗生素的長期發(fā)展。