黃才斌,陳笑寒,鐘華配,韋科龍,梁 淦,呂冠霖,黃雅鑫
(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院廣西水牛研究所 530000)
莫能菌素是一種聚醚類離子載體抗生素,自20世紀(jì)70年代初商品化后,廣泛用于畜禽養(yǎng)殖中。1975年美國(guó)正式批準(zhǔn)莫能菌素作為飼料添加劑應(yīng)用于肉牛生產(chǎn),應(yīng)用于產(chǎn)乳牛則比肉用牛稍晚。莫能菌素普遍認(rèn)為對(duì)防止家禽、羔羊、綿羊、犢牛等家畜的球蟲病效果良好,副作用小,還能提高反芻動(dòng)物的飼料利用率和生長(zhǎng)性能。幾十年的廣泛使用,市場(chǎng)上已有多種含有莫能菌素的添加劑產(chǎn)品,莫能菌素對(duì)牛養(yǎng)殖的應(yīng)用研究已取得一定進(jìn)展,其對(duì)牛的生長(zhǎng)性能、泌乳性能、消化性能和疾病預(yù)防方面均有相應(yīng)的研究成果。不可否認(rèn),莫能菌素對(duì)牛養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展具有一定的影響力,但其作為抗生素引起的細(xì)菌耐藥性問題也不可忽視。自農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布《全國(guó)獸用抗菌藥使用減量化行動(dòng)方案(2021年~2025年)》之后,減量甚至不使用抗生素飼料添加劑已經(jīng)成為養(yǎng)殖行業(yè)的新任務(wù)和新挑戰(zhàn)。但全面的飼料“無抗”不能夠一蹴而就,減量化行動(dòng)方案中也表明了減量需要階段性地循序漸進(jìn)。飼料“無抗”后,短期內(nèi)生產(chǎn)上會(huì)面臨諸多疾病的困擾,或者造成生產(chǎn)成績(jī)的下降。因此,許多學(xué)者開展了莫能菌素替代品的研究,尋求更加綠色安全的飼料添加劑。針對(duì)此類新型添加劑在牛替抗養(yǎng)殖方面的實(shí)際應(yīng)用效果,深入挖掘提高牛養(yǎng)殖效率的方法。最終要實(shí)現(xiàn)“動(dòng)物產(chǎn)品無抗”的目標(biāo)。
莫能菌素(Monensin),商品名稱“瘤胃素”(Rumensin),由鏈霉菌(streptonyces cinnamonesis)產(chǎn)生,分子式為C36H61O11,分子量670,是一種聚醚類離子載體抗生素。莫能菌素純物質(zhì)是一種白色粉末或白色結(jié)晶體,具有輕微特殊氣味,易溶于有機(jī)溶劑如氯仿、乙醇等。預(yù)混劑為黃褐色顆?;蚍勰?。莫能菌素在建議用量范圍內(nèi)無毒,在牛體內(nèi)代謝迅速[1]。超過使用說明劑量添加則會(huì)造成牛只下痢脫水甚至死亡[2]。
莫能菌素能夠抑制革蘭氏陽性厭氧菌的活性。目前普遍認(rèn)為:莫能菌素利用其離子載體性質(zhì),攜帶陽離子沿生物膜擴(kuò)散,通過改變細(xì)胞內(nèi)Na+、K+離子的濃度,破壞離子梯度,影響膜兩側(cè)細(xì)胞生理機(jī)能,從而產(chǎn)生一系列細(xì)胞毒性效應(yīng)。革蘭氏陽性菌對(duì)莫能菌素的敏感性與其細(xì)菌結(jié)構(gòu)有關(guān)。革蘭氏陽性菌的結(jié)構(gòu)與革蘭氏陰性菌有差異,這樣的革蘭氏陽性菌對(duì)莫能菌素離子載體敏感。瘤胃中的革蘭氏陰性菌則多數(shù)對(duì)莫能菌素不敏感。
在瘤胃中,革蘭氏陽性菌包括一些會(huì)產(chǎn)生氫氣、氨氣、 乳酸、乙酸和甲烷的細(xì)菌;革蘭氏陰性菌產(chǎn)生丙酸和琥珀酸[3]。因此,莫能菌素通過抑制這些革蘭氏陽性菌的活性,減少其對(duì)飼料營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的降解產(chǎn)生的氨、乳酸、乙酸、甲烷等物質(zhì),從而具有提高飼料利用率、促進(jìn)吸收的作用。
莫能菌素通過影響瘤胃中一些產(chǎn)氨菌、產(chǎn)甲烷菌等的活性,改變瘤胃發(fā)酵類型,減少了瘤胃中氨、甲烷氣體的生成與排放,減少瘤胃中飼料蛋白質(zhì)的降解、脫氨損失,提高瘤胃發(fā)酵效率,從而增加了飼料蛋白的利用率。
Gupta等[4]研究表明莫能菌素降低了水牛血液中尿素氮的濃度,證明瘤胃對(duì)氮的利用率增加。
白元生等[5]試驗(yàn)表明,添加300mg/d·頭莫能菌素,能增加牛對(duì)粗蛋白的消化率和采食氮,同時(shí)糞氮和尿氮、甲烷排放顯著降低,飼料轉(zhuǎn)化效率提高。
師周戈等[6]研究表明,在日糧中添加200和300mg/d·頭的莫能菌素能夠使牛的平均日增重增加,料重比顯著降低,增重收入、毛收益均顯著升高。
林雪彥等[7]試驗(yàn)表明,與對(duì)照組比較,當(dāng)莫能菌素添加量為150mg/d·頭、250mg/d·頭時(shí),育肥架子牛日增重分別提高73%、39%。
在鮮奶中添加適量的莫能菌素,能夠提高哺乳期犢牛的平均日增重,提高犢牛的采食量和飼料利用率;同時(shí)在鮮奶中添加莫能菌素的實(shí)驗(yàn)組腹瀉率低于對(duì)照組,莫能菌素能在一定程度上減少犢牛腹瀉的發(fā)生[8]。
一些研究認(rèn)為莫能菌素可以明顯提高奶牛的產(chǎn)奶量。莫能菌素減少瘤胃中飼料營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的降解后,節(jié)約下來的氨基酸對(duì)乳蛋白的合成也起到較多的作用。另外,由于莫能菌素能使微生物產(chǎn)生的乙酸減少,而乙酸是脂肪合成的前體之一,因此能夠降低乳中脂肪含量。但這些效果易受環(huán)境、飼料組成和牛只狀況的影響[9]。
牛球蟲病,是由艾美耳屬的幾種球蟲寄生于牛腸道引起的一種以出血性腸炎、血痢為特征的常見寄生蟲病,多發(fā)于犢牛,剛斷乳的牛犢最易感。一些對(duì)雞球蟲有效的藥物對(duì)犢牛的毒性較大,不適用于牛球蟲病。莫能菌素是市場(chǎng)認(rèn)可的比較安全、有效的抗牛球蟲藥之一。感染了球蟲的犢牛用莫能菌素拌料飼喂,能改善增重,制止卵囊排出。趙其平等[10]使用地克珠利、拉沙里菌素、莫能菌素三種藥物來防治奶牛球蟲病,其中口服莫能菌素的試驗(yàn)組每克糞便球蟲卵囊數(shù)下降了98.81%,是三種藥物中效果最好的,且停用3~6d后,莫能菌素組的每克糞便球蟲卵囊數(shù)仍保持較低水平。
牛弓形蟲病是由弓形蟲原蟲所引起的人、畜共患疾病。病牛輕者發(fā)生流產(chǎn);嚴(yán)重者食欲廢絕,中樞神經(jīng)機(jī)能障礙,死前興奮、呼吸困難。莫能菌素鈉對(duì)弓形蟲的體內(nèi)外試驗(yàn)結(jié)果顯示,它能夠顯著抑制弓形蟲速殖子增殖,并且對(duì)組織細(xì)胞損傷小[11]。
針對(duì)莫能菌素改善瘤胃環(huán)境、減少瘤胃中蛋白降解、提高飼料利用率這一功效,在目前抗生素添加劑替代品的研究中,一些農(nóng)副產(chǎn)品、植物提取物、益生菌、酶制劑等更安全的飼料添加劑,在牛的研究試驗(yàn)中都能夠達(dá)到這一效果。
柏妍等[12]使用牛至精油替代莫能菌素的試驗(yàn)中,添加牛至精油可以調(diào)控犢牛的瘤胃微生物區(qū)系,顯著提高胃蛋白酶濃度,提高犢牛免疫力,能夠替代莫能菌素。
Foiklang等[13]在探討葡萄果渣粉、山竹果皮粉和莫能菌素對(duì)奶牛的影響時(shí)表明,三個(gè)試驗(yàn)組原蟲種群數(shù)量較對(duì)照組顯著降低,而纖維分解菌數(shù)量顯著升高;葡萄果皮粉組的氮保留量、微生物粗蛋白質(zhì)含量和微生物氮合成效率顯著增高,是三個(gè)試驗(yàn)組中效果最好的。
莫慧誠等[14]對(duì)大蒜油和肉桂醛復(fù)合物的試驗(yàn)表明,這種復(fù)合物能顯著提高奶牛的產(chǎn)奶量、乳脂率,改善乳品質(zhì),降低血液尿素氮,促進(jìn)奶牛攝入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化。
武俊達(dá)等[15]在日糧中添加適量刺梨渣發(fā)酵料,能提高貴州水牛的日增重,降低重比重,提高機(jī)體的免疫力,增加經(jīng)濟(jì)效益。
張勇等[16]使用多種乳酸菌的復(fù)合益生菌制劑飼喂初生牛牛,試驗(yàn)表明該益生菌制劑在一定程度上提高了犢牛的斷奶重和平均日增重,降低腹瀉率。
部分學(xué)者認(rèn)為,外源酶制劑進(jìn)入消化系統(tǒng)后會(huì)失活或被蛋白酶類破壞。但有一些研究結(jié)果證實(shí),日糧中添加的酶制劑可吸附在飼料上,從而避免被瘤胃蛋白酶降解,改善瘤胃內(nèi)發(fā)酵環(huán)境,促進(jìn)瘤胃微生物區(qū)系優(yōu)勢(shì)菌群的建立[17];還有一些研究則認(rèn)為,酶制劑添加到飼料中改善了飼料適口性,提高牛的采食量和消化效率,進(jìn)而提升生產(chǎn)性能。目前有研究能提高牛生產(chǎn)性能的酶制劑多為纖維素酶、淀粉酶、木聚糖酶、果膠酶、酸性蛋白酶等。
歐盟國(guó)家從2006年開始禁止抗生素在飼料中的使用,從他們十多年來的養(yǎng)殖經(jīng)驗(yàn)中,我們有許多方面可以借鑒。例如,一些調(diào)查發(fā)現(xiàn),隨著環(huán)境、營(yíng)養(yǎng)和管理水平的提高,抗生素對(duì)生產(chǎn)性能的提升效果越來越不顯著;同一種動(dòng)物,管理水平高的養(yǎng)殖場(chǎng)對(duì)抗生素的需求較低;管理混亂、密度高的養(yǎng)殖場(chǎng)更依賴于抗生素的添加。因此,除了尋求飼料添加劑替代品外,提高養(yǎng)殖管理水平也不可忽視。
牛只的腸胃健康是根本。做好飼料營(yíng)養(yǎng)的平衡,提高消化率,減少浪費(fèi);選擇適合的生物添加劑,維持牛只自身腸道菌群的平衡;充分滿足牛只斷奶、育成、妊娠、產(chǎn)奶、疾病等各個(gè)階段的營(yíng)養(yǎng)需求,確保免疫所需營(yíng)養(yǎng);飼料品質(zhì)良好,無變質(zhì),避免突然更換飼料。
欄舍定期清掃、消殺,保持牛場(chǎng)環(huán)境整潔、干燥;新進(jìn)牛只做好檢疫,牛群按時(shí)接種疫苗。病牛及時(shí)發(fā)現(xiàn)并治療。
細(xì)化管理,牛舍養(yǎng)殖人員盡量固定,每日飼喂時(shí)觀察牛只食欲和狀態(tài);盡量做到全進(jìn)全出,如條件限制,則合群時(shí)要挑選體型相當(dāng)?shù)呐V?,合理?guī)劃飼養(yǎng)密度,牛只打斗情況嚴(yán)重要及時(shí)隔離;產(chǎn)房和犢牛舍注意溫度變化。
只有多管齊下,外部做好環(huán)境安全,內(nèi)源保證營(yíng)養(yǎng)供給,牛只自身免疫增強(qiáng),確保生產(chǎn)成績(jī)穩(wěn)定,“無抗”養(yǎng)殖才能有序化實(shí)現(xiàn)。
疾病預(yù)防與促進(jìn)生長(zhǎng)都是牛養(yǎng)殖過程中的重要環(huán)節(jié)。過去幾十年中,莫能菌素在這些環(huán)節(jié)發(fā)揮了重要的作用,但“無抗”養(yǎng)殖已經(jīng)是大勢(shì)所趨,無抗的動(dòng)物產(chǎn)品是養(yǎng)殖業(yè)終要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。要擺脫對(duì)一種抗生素添加劑的依賴,尋找替代品,就需要研究數(shù)據(jù)對(duì)比說明抗生素及其替代品的功效和作用,有了試驗(yàn)和數(shù)據(jù)的支撐,才能更好地、有針對(duì)性地將更安全的替代品投入生產(chǎn)中。并且,改善提高管理方式也是重要的一環(huán)。這些工作都要循序近進(jìn)地展開,需要整個(gè)行業(yè)的共同努力。