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减抗背景下中兽药在畜禽养殖中的应用研究

2022-07-13张莉陈丽园李瑞

安徽农学通报 2022年11期
关键词:养殖研究

张莉 陈丽园 李瑞

摘 要:细菌的耐药性目前已成为全球面临的焦点问题,欧美各国先后公布了应对耐药性的国家战略,并投入了大量的科研经费用于耐药性检测技术、抗菌药物使用管理、耐药性的监控以及研发新的药物等方面,以应对日益严重的耐药性问题。中兽药具有毒性小、无残留等优势,可在减抗的背景下实现动物-人类-生态共同健康繁荣,具有广阔的应用空间。

关键词:减抗;中兽药;养殖;研究

中图分类号 S859.1 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2022)11-0075-04

Study on the Application of Chinese Veterinary Drugs in Livestock Breeding under the Background of Reducing Antibody

ZHANG Li1,2   CHEN Liyuan2,3   LI Rui1

(1Anhui Animal Husbandry Technology Promotion Station, Hefei 230091, China; 2Anhui Province Institute of Veterinary Drug and Feedstuff, Hefei 230091, China)

Abstract: Drug resistance of bacteria has become a global focus. European and American countries have published national strategies to deal with drug resistance, and invested a lot of research funds in drug resistance detection technology, antimicrobial drug use management, drug resistance monitoring and new drug development, in order to deal with the increasingly serious problem of drug resistance. Chinese veterinary drugs have the advantages of low toxicity, no residue, to achieve the common health and prosperity of animals, human beings and ecology. So they have a broad application space in the context of reducing antibody.

Key words: Reducing antibody; Chinese veterinary drugs; Breeding; Research

畜牧業在我国的国民经济中占有重要地位,约占农业总产值的35%,而发达国家的畜牧业在农业总产值占比一般在50%以上,比如美国50%,英国59.8%,新西兰、澳大利亚70%以上,发达国家人均肉、蛋、奶量是我国人均的2~3倍。中国是人口大国,生猪、绵羊、山羊存栏量位居世界第1位,牛存栏量位居世界第3位。近年来,随着人民生活水平的不断提高,食品安全问题越来越引起大众的关注,如何为大众提供安全优质的畜产品,是发展现代畜牧业的首要任务。

自改革开放以来,我国畜牧业得到了长足的发展,取得了举世瞩目的成就,养殖规模、养殖数量不断扩提高、畜产品总量日益剧增,畜产品质量不断提高,满足了我国众多人口的需求。同时,畜牧业的发展也带来了一些不足的问题,尤其是在畜牧业生产中抗生素、化学合成药物及饲料添加剂等的广泛应用,这些药物及饲料添加剂在为保障畜牧业生产发挥积极作用的同时也给畜产品安全埋下了隐患,畜产品中的药物残留以及环境污染等危害人类健康。畜产品的安全问题越来越被社会大众广泛关注。

1 抗生素使用现状

目前,在养殖行业中使用抗生素的主要目的是抑制杀灭细菌,减少细菌病的发生,同时促进畜禽生长。抗生素的作用机制是抑制肠道菌群数量、防治消化道疾病、使肠壁变薄、降低代谢能消耗。抗生素在畜禽养殖中的使用极大促进了养殖业的发展,提高饲料转化率、降低死亡率、提高繁殖性能。研究表明,在高温灭菌后的新鲜饲料中添加抗生素,小鼠的体重、料肉比及各种生长激素的含量与对照组无差异;在高温灭菌后的新鲜饲料中分别添加致病菌的破碎液、致病菌培养的上渍液都能极显著抑制小鼠增重、料肉比。由于病原体与体细胞在分子层面上具有广泛的同质性,所以在抑制杀灭病原体的抗生素类药物很难避免其毒副作用。同时,在养殖业中使用抗生素类药物也会产生药物残留问题。细菌是古老生物适应恶劣环境的能力强,长期使用抗生素类药物会导致细菌产生耐药性,而耐药菌株的形成则直接危及现代医疗体系,影响养殖业的可持续发展。

数据显示,截至目前,我国重大食品安全事件中70%以上发生在肉、蛋、奶。我国抗生素的总使用量约占全球的50%,其中52%以上为兽用抗生素,用于动物养殖。复旦大学研究报告千名在校儿童近60%检出抗生素,其中有一部分是兽用抗生素,源自肉蛋奶。抗生素使用第一大国与我国的国情相关,我国人口众多,饲料产量居世界第1位,截至2020年7月1日前,饲料药物添加剂中抗生素使用量占全球使用量的30%以上。根据近3年我国畜禽产品兽药残留例行监测抽检合格率在97%以上,但动物源细菌耐药性形势依然严峻。动物专业抗菌药耐药性逐年增高,导致药物用量不断加大,动物防治效果越来越差,动物机体发生免疫力抑制和二重感染,从而影响畜禽产品质量,进而对食品安全和人体健康产生不利影响。

为此,农业农村部推出了一系列的文件,以减少抗菌药物的使用,确保食品安全及人类健康发展。(1)为应对动物源细菌耐药挑战,提高兽用抗菌药物科学管理水平,保障养殖业生产安全、食品安全、公共卫生安全和生态安全,维护人民群众身体健康,促进经济社会持续健康发展,农业农村部发布了《全国遏制动物源细菌耐药行动计划(2017—2020年)》。(2)农业农村部发布了《农业农村部办公厅关于开展兽用抗菌药使用减量化行动试点工作的通知》,制定《兽用抗菌药使用减量化行动试点工作方案(2018—2021年)》,以保障兽用抗菌药使用减量化行动。(3)《药物饲料添加剂退出计划(征求意见稿)》(2019年3月13日发布)指出,自2020年1月1日起,除中药外所有促生长药物饲料添加剂产品质量标准废止,兽药生产企业停止生产、进口兽药代理商停止进口相关兽药产品,同时注销相应的兽药产品批准文号和进口兽药注册证书。此前已生产、进口的相关兽药产品可流通使用至2020年 ,药物饲料添加剂在2020年全部退出。(4)在新药评审中,对于新的兽用抗菌药准入上推行“四不批一鼓励”原则,即人用中药抗菌品种转兽用不批、需要长期添加用于促进动物生长作用的不批、易蓄积残留超标的不批、易产生交叉耐药性的不批、鼓励研制新型动物专用抗菌药和诸如中兽药、抗生素替代品。

2 中兽药在养殖业中的应用现状

我国植物资源丰富,其中高等植物有32800多种,占世界总数的12%,位居世界第3位。中草药是一个巨大的宝库,在中药材中植物性药材占大多数。农业部公告1773号和2038号规定允许作为饲料使用的药食同源的可饲用天然药物共计117种。药食同源天然植物及其提取物的应用研究是具有光明未来的发展方向,在减抗中的应用前景广阔。

当前,我国畜禽养殖业发展中主要存在以下问题:(1)由于集约化、规模化养殖畜禽群体大,密度高,时空和运动严重不足造成“抬头饮水、低头采食”限制动物生理、心理、行为需求,导致畜禽适应能力和抗病能力下降,易感疫病;(2)养殖者为追求生产性能最大化,奶牛多产奶、生猪多产肉、肉鸡快速生长,缩短饲养期、蛋鸡多产蛋,造成化药、抗菌药物滥用,多病原疫病流行,难以诊段和防治;(3)国内、国际市场上畜禽产品的竞争能力愈加严峻,贸易技术壁垒不断提高,尤其当畜禽产品中的病原和药物残留超标时,拒收、扣留、终止合同甚至封关。当前,国内、国际市场对绿色安全畜禽產品的需要,越来越不能满足市场的需求。

中兽药在畜禽养殖上的应用研究主要集中在保护肠道健康、维护肠道菌群平衡、杀灭有害微生物以及提高动物生产水平等方面,用于呼吸道、消化道、保健、发热等治疗[1-4]。中兽药的研发剂型主要集中在口服液、散剂、颗粒剂等传统剂型。散剂开发出可溶性粉和微粉制剂,也开发出胶囊剂和分散片等新剂型。目前,中兽药生产企业共计1313家,约占71.6%(兽药生产企业1835家),其中660家具有中药提取能力,中药提取物的应用前景应用广泛。2015—2018年获批中兽药新药50个,其组方配伍单味药组方有8个,2~3味药组方有22个,四味药以上组方有20个。组方中单味药出现最多是黄芪18个,黄芩9个,板蓝根8个,淫羊藿7个,黄连6个。鸡的治疗性用药:鸡白痢6个,传染性支气管炎3个,传染性喉气管炎2个,外感发热3个,传染性法氏囊3个。猪的保健治疗用药:仔猪黄白痢2个,脾虚泄泻1个,产后保健2个,断奶应激1个。近5年兽用治疗药物的增长速度主要来自中兽药,而化药有所下降,今后相当一段时期仍将持续[1-4]。

3 中兽药的主要作用

3.1 抑菌抗菌 中兽药的成分具有抗菌活性的有效成分,如大蒜中的大蒜素、止痢草中含香芹酚和百里香粉等30多种活性成分、丁香中含丁子香酚和丁香酚等马郁兰含香芹酚和百里香酚等、芥菜中含异硫氰酸烯丙酯、肉桂含反式肉贵酸、芫荽含芳樟醇等等。抑菌抗菌的机制是破坏、降解细胞,破坏细胞质膜、细胞膜蛋白质结构,使细胞内容物泄露、细胞质凝聚、减弱质子运动力,从而起到抑菌抗菌作用,并且不会造成菌株耐药性和畜产品中残留。

有研究显示,中兽药中存在灭活细菌毒素成分,灭活细菌毒素的主要成分能显著改善细菌毒素所致的小鼠生长迟缓。通过终点显色基质法测定含药血清外抗内毒素的结果确定白头翁口服液中存在灭活细菌内毒素的成分,白头翁口服液通过保护内皮免受LPS损害,从而增加嗜中性粒细胞释放颗粒蛋白达到清除感染细菌的作用[5-8]。

3.2 提高免疫力 多糖、生物碱、皂苷、多酚、精油和有机酸等植物活性物质具有不同程度的免疫调节作用,可与免疫细胞膜上的特异受体结合,介导免疫细胞激活的信号通路,来调控巨噬细胞、T/B淋巴细胞、树突状细胞等免疫细胞因子的分泌;还可通过促进免疫器官的发育水平,提高免疫细胞功能,从而发挥改善免疫力的作用。在断奶仔猪日粮中添加1%葡萄籽提取物,饲喂28d后可有效抑制仔猪十二指肠组织NF—kF信号活性,下调其下游靶点的转录表达。添加乌拉尔甘草提取物可有效抑制轮状病毒攻毒断奶仔猪小肠和脾脏炎症信号关键蛋白的表达水平[9-13]。

3.3 抗氧化能力 多酚、多糖、活性肽、植酸、柠檬酸等植物源活性物质具有还原性,可以作为还原剂、供氢体、直接清除自由基,激活抗氧化防御系统、调节氧化还原稳态,螯合钝化过渡金属离子,从而减少活性氧的产生。白藜芦醇能显著提高肝脏Mn-SOD活性,促进Nrf2核移位,上调Ⅱ相解毒酶转录表达,有效改善肝脏氧化损伤程度。穿心莲、百里香中的有效成分具有抑制脂质氧化和蛋白质氧化。实验数据显示,在育肥猪阶段,在饲喂中添加槲皮素可显著提高育肥猪血清GSH-Px活性,对肝脏GSH-Px具有显著的激活作用[14-17]。

3.4 抗腹泻 大蒜精油、辣椒精油、姜黄精油在免疫应激状态下对断奶仔猪的腹泻有着不同程度的缓解作用。中草药复方制剂与抗生素治疗仔猪腹泻的比较显示,硫酸小檗碱、厚朴酚及和厚朴酚在治疗仔猪腹泻效果高于沙星类抗生素药物的治疗效果。

3.5 促生长 研究显示,中兽药对仔猪与育肥猪生长性能均具有一定的促进作用,可以提高畜禽体内的内源消化酶的分泌和活性,抑制有害菌生长,促进有益菌定植、提高营养物质的消化率,同时可以减轻多种应激造成的慢性炎性,促进机体合成代谢、减轻分解代谢,从而提高生产净能。也有研究显示,多酚可提高仔猪胰岛素生长因子-Ⅰ等生长相关激素的分泌,提高动物机体的发育水平。植物甾醇可有效改善猪的生长性能[18]。

3.6 改善品质与风味 研究表明,药食同源养生观念目前用于畜禽健康养殖,使畜禽在健康的状态下生产安全、绿色、美味的畜禽产品。肌肉中的色素物质——肌红蛋白(80%~90%)和血红蛋白的含量影响着肉的色泽。猪肉的嫩度、纹路、多汁性和口感与肌内脂肪含量及其脂肪酸组成高度相关。实验研究结果显示,在饲喂过程添加特定的中兽药,饲喂时间越长,畜禽体内的风味氨基酸、脂肪酸沉积越多,干物质含量越高,畜禽产品的质量越高。

4 中兽药研发展望

4.1 基础性理论研究 中药理论是我国的瑰宝,如何继承和发扬是我们发展中兽药的重要基础。要加强中兽药应用基础研究,树立整体观念及辨证论治,以确定治疗原则和方法。进行基础研究要从多学科配合深入开展进行药性理论、组方理论、方剂配伍规律、中药药效物质基础及其作用机理等多方位的研究。要注重动物体自身生理、病理、诊断、治疗的完整性;动物体与自然环境的统一性,季节、地域环境对动物体的影响。要因证立法、随法选方、据方施治。

4.2 中兽药标准化研究与制度 为了更好地使用中兽药,深入了解中兽药的作用机理,需要加强中兽药质量标准及相关检测标准的制定,提高中兽药中的有效成分制备的提取、分离、鉴定等试验研究,其关键在于确定代表中药药效的有效成分,可以通過选择合适的仪器检测法和中药指纹图谱等方法探索建立有利于现代中兽药研发的证候药效学评价体系和评价标准。同时,结合分子营养学、细胞生物学、免疫学等现代研究手段,从其有效活性成分的作用方式和激素分泌调控等方面,阐明中兽药有效成分的作用方式及其影响动物代谢与生产性能表达的具体机制[19]。中兽药因来源不同,且植物生长中易受季节、天气等因素的影响,质量差异显著,因此,今后应建立有规模的中药种植基地,提高中兽药品质性状的稳定性和质量。

4.3 加强中兽药的安全性、稳定性等的研究 中兽药的成分非常复杂,各种成分之间相互作用、相互制约,其进入到机体后作用于多种靶器官,其药效和毒性的表现不能简单地从某一个或几个已知成分的含量来判断,这是中兽药与化学类药品的最大区别。需要对中兽药安全性、稳定性、毒性问题进一步研究。

5 结语

中国是人口大国,面临着复杂多样的健康问题,健康需求也将呈现个性化、多样化等特点,为大众提供绿色安全的畜禽产品迫在眉睫,在这样的背景下,中兽药的独特优势越来越得到大众的认可。在减抗背景下将中兽药应用于养殖行业,调节动物机体使其少生病,同时降低抗生素类的使用量,降低消费者对禽、肉、蛋、奶等食品的食用风险,满足人们对食品安全与风味的需求。

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作者简介:张莉(1973—),女,安徽界首人,硕士,高级兽医师,从事公益性畜牧业重大技术推广及畜禽饲养、草业、品种改良工作。

收稿日期:2022-03-14

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