二甲酸钾在断奶仔猪无抗养殖中的应用

夏 东(上海市农业科学院畜牧兽医研究所)



二甲酸钾在断奶仔猪无抗养殖中的应用

夏 东(上海市农业科学院畜牧兽医研究所)

夏东 博士/研究员 1992～2006年在南京农业大学动物科技学院任教，2007年至今在上海市农业科学院畜牧兽医研究所工作，研究方向为动物环境与福利。工作期间曾3次赴欧洲学习和工作。主编和参编教材各1本，参编译著1本，参编辞海1部（动物环境部分），获专利1项，软件著作权2项，发表论文58篇，荣获“江苏省科技进步二等奖”1项。

目前抗生素对养殖业和环境的污染已引起人们的高度重视，今天把我在科研中的体会与大家分享一下。

首先我们回忆和感谢一下抗生素的伟大发明者——Alexander Fleming、Ernst Chain、Howard Florey，他们都获得了诺贝尔奖。Selman Waksman也因发现链霉素获得诺贝尔奖。感谢他们为人类做出伟大贡献。

图1 抗生素发展历程

由于抗生素，尤其是青霉素的诞生，拯救了人类的生命，拯救了我们的前辈。同时抗生素的诞生也拯救了很多动物的生命，使养殖业有了逐步发展的空间。不管怎样，抗生素在人类历史上起到了非常重要的作用。

在饲料中添加或在预防中长期过度使用广谱性抗生素，用于非细菌性感染预防，局部过多使用抗生素，都会导致抗生素耐药性的增加。图1可以看出抗生素的发展过程。1962年以前是抗生素的黄金时代，不断有新的抗生素诞生。1962年～2000年没有新的抗生素产生，在这个期间耐药性在逐渐增加。耐药性使细菌产生抗性粒子，抗性粒子在兽医上叫质粒。质粒通过细菌自身繁殖，在人体内或环境中繁殖速度非常快。另外还可以水平传播，不同的动物、细菌之间抗性粒子可以传播。如果养殖场出现某一种细菌产生耐药性，也会让其他细菌产生耐药性。细菌随着环境到其他地方，导致整个环境中的细菌都对这种抗生素产生耐药性，这样会产生超级细菌。超级细菌诞生以后就再也找不到抗生素用来治病。所讲无抗养殖，就是把平时在日粮中用于促生长的抗生素去掉。抗生素用在什么地方？家畜生病的时候可用抗生素治疗，不要让所有细菌都对抗生素产生耐药性，以防生病时找不到解决方法。

抗生素耐药性是全球性问题，已经引起了多个国家的关注。David Cameron首相和Obama总统都对抗生素开展了全球性活动，要把抗生素从饲料中去除，不能再用于预防、保健等目的。

回顾一下无抗养殖历程。1986年开始，瑞典全面禁止抗菌素以促生长为目的在畜禽饲料中的使用(全球第1家)。上世纪80年代改革开放，随着外来技术的引入，我国开始把抗生素作为促生长添加剂添加到饲料中使用，而这个时候瑞典已经开始全面禁止抗生素。无抗养殖历程是漫长的，2006年1月1日欧盟全面禁止抗生素在畜禽饲料中的日常添加。美国在2016年底全面禁止抗生素在养殖业中的使用。我国已在逐步禁止，全面禁止还会远吗！

在断奶期使用抗生素可预防断奶仔猪腹泻。在接触基层养殖场生产中，饲养员告诉我，猪的腹泻主要还是因为消化不良。断奶教槽料的蛋白水平稍微高一点，提前使用后期保育料，腹泻相对会减少。这给了我一个启发，是不是只要提高饲料利用率就可以改善腹泻问题？当时我们进行实验，没有完全敢把饲料中的抗生素全部去掉，只做了低蛋白氨基酸平衡日粮，即把饲料中的蛋白质水平降了1 %，把各氨基酸配平，结果显示了非常好的试验结果(表1)。对照组饲喂正常饲料，试验组饲喂低蛋白氨基酸平衡日粮，同时添加预防性抗生素，死淘率减少了一半，生长速度增加2 kg，保育期结束时料肉比大大下降。

进行下面这个试验的主要目的是为了减少养殖场臭气。如果蛋白质投入少，饲料利用率提高，排出的氨气会相对减少。在猪舍中检测采食区、躺卧区和排粪区3个不同区域的氨气，从早上开始至下午2时喂料，结果显示猪舍内氨气量显著减少(图2)。

在此基础上，我们尝试进行无抗养殖，刚开始非常小心，做了个小样本试验，在配方中加入酸化剂二甲酸钾后，结果效果非常好。于是开始真正试验，第一组：完全没有任何抗生素、酸化剂的空白对照；第二组：常用的预防性抗生素水平；第三组：在第一组基础上加入1 %二甲酸钾。从图3左图生长过程中可以看出，从第3周开始生长速度开始显著提高。右图是总的增重，饲养5周结束时，比对照组增加将近2 kg。养猪人都知道，保育期增加2 kg对全程饲养贡献是什么！

在饲料利用率方面，利用酸化剂后采食量增加，干物质消化率提高，料肉比显著下降(图4)。

养猪人最关心的还是腹泻问题，众所周知抗生素可用来预防腹泻。由图5可知，添加二甲酸钾后腹泻率显著下降。保育期结束后，第三组死淘数最少，第二组(空白对照组)减少2头，也许大家也很看重这2头。

关于无抗养殖，养殖生产者有自己的专业基础，会与我们产生争论，都要问个所以然，我们也只是把学到的东西与大家分享。首先看几组在胃液中乳酸菌的数量变化(图6)。从乳酸菌来看，利用二甲酸钾前2周，菌数保持稳定，第5周结束后，乳酸菌数增加。细菌增多会不会是坏事，我们一定要有一个概念，人体内有远远超过自身细胞10倍的微生物。身体健康，以及各种各样功能的产生，都依赖这些微生物。如果把这些微生物清除掉，摄入的食物会不易消化，导致出现各种疾病，因此千万不要想把细菌杀死。在原有基础上加入酸化剂，可增加细菌多样性，帮助微生物数量增加。乳酸菌是胃中非常重要的益生菌，抗生素在第5周时乳酸菌数量下降，说明抗生素破坏了菌群原有的结构。大肠杆菌数量在各个组之间没有什么区别，大肠杆菌并不都有毒，有的还可以净化环境。

通常仔猪腹泻在换料后第1周或第2周较多，观察血液中脂多糖含量。在二甲酸钾组血液中，脂多糖含量显著低于空白对照组和抗生素组。由图7可知，抗生素没有起到很重要作用。

为了满足更多人对二甲酸钾为什么能够促进生长的好奇心，我们对二甲酸钾在生长轴方面进行了一项试验。动物下丘脑分泌生长激素，作用于垂体，调节垂体释放生长激素；生长激素随血液循环到各个组织器官，促进细胞增殖、骨骼生长。生长激素同时作用于肝脏，使胰岛素生长因子分泌增多；作用于所有的组织器官，促进组织细胞器官增殖。二甲酸钾在垂体生长激素中表达量最高，肝脏中二甲酸钾表达量显著高于对照组。添加二甲酸钾后，不仅可以调节微生物健康，菌群稳定，同时可以激活神经内分泌生长轴的活性，使动物生长更好(图8）。

这部分试验于2015年年初发表在Livestock Science上，整整一年这篇文章被下载214次，说明得到大家认可。

结果表明低蛋白氨基酸平衡日粮可以减少仔猪断奶应激，在此基础上添加1 %二甲酸钾可以提高断奶仔猪的生长速度、饲料利用率，减少腹泻频率。

预防性添加抗生素降低了胃液中的乳酸菌含量，对预防仔猪腹泻没有明显效果，与不加抗生素和酸化剂组之间无差异。

图8 二甲酸钾生长轴

市场上有很多益生菌，这些益生菌是不是都有效？雷胡龙博士申请了上海市科技兴农青年成长项目，用益生菌来代替抗生素，在氨基酸平衡日粮基础上，在饲料中添加丁酸梭菌。很多相关文章报道丁酸梭菌可以提高肠道黏膜修复能力，对仔猪健康有好处，因此选用丁酸梭菌。结果显示丁酸梭菌组的增重较高，料重比较低，相反丁酸钠组结果不太好。说明丁酸梭菌更有利于维持肠道健康(表2)。在腹泻方面，丁酸梭菌组较好(图9)。

图9 丁酸梭菌可有效减少仔猪腹泻

通过以上数据，在精准的饲养配方基础上，提高饲料利用率，减少营养应激，结合科学的管理，控制好环境、温度，饲喂时精细一点，少食多餐，每天换料，逐渐适应。在良好管理基础上添加益生菌、益生素、酸化剂或植物性提取物，可以更好地帮助动物健康生长。