廖党金,于吉锋,叶勇刚,田 浪,王金江,王文贵,李江凌,王建明,杨清泉,曹 冶,王秋实,张先惠
(1.四川省畜牧科学研究院,成都 610066;2.动物遗传育种四川省重点实验室,成都 610066;3.三台县农业局,三台 621100;4.简阳市畜牧局,简阳 641400)
·研究论文·
养猪发酵床垫料中致病菌和寄生虫调查研究
廖党金1,2,于吉锋1,2,叶勇刚1,2,田 浪1,2,王金江3,王文贵1,2,李江凌1,2,王建明3,杨清泉4,曹 冶1,2,王秋实1,2,张先惠1,2
(1.四川省畜牧科学研究院,成都 610066;2.动物遗传育种四川省重点实验室,成都 610066;3.三台县农业局,三台 621100;4.简阳市畜牧局,简阳 641400)
为了解发酵床养猪的疫病风险,采用细菌常规分离鉴定、小白鼠攻毒、寄生虫虫卵检测方法,分别对5个养猪发酵床垫料和养猪场常规圈舍粪污内的致病菌和寄生虫虫卵进行了检测。结果显示:在发酵床垫料内分离到25种(亚种、类)致病菌,而常规饲养圈舍粪污内分离到8种(亚种、类)致病菌;发酵床垫料和常规饲养圈舍粪污内的同种致病菌的致病比较,发酵床内致病菌的致病性高于常规饲养圈舍粪污内致病菌的致病性。3个发酵床养猪时间延长1年后,发酵床垫料中的致病菌增加了4~9种(亚种、类),其中1个发酵床的病原菌种类是1年前的3.25倍;5个养猪场的8个发酵床垫料中,有5个发酵床垫料内寄生虫虫卵呈阳性,即阳性率为62.5%,寄生虫种类为蛔虫和毛首线虫,其中,蛔虫虫卵有4个发酵床垫料呈阳性(阳性率50.0%),毛首线虫虫卵有4个发酵床垫料呈阳性(阳性率50.0%),对患寄生虫病最严重的1头猪进行解剖,其大肠黏膜上布满了毛首线虫。结果表明,发酵床养猪疫病风险高,不符合健康养殖范畴。
致病菌;寄生虫虫卵;发酵床垫料;猪
发酵床养猪技术源于日本和韩国,是用来自于土壤中的微生物母种、锯木屑、稻壳、辅助材料、活性剂、食盐等进行混合做成发酵床,生猪在其床内养殖。使用该技术养猪,粪尿经发酵后,臭味问题得到了较好地解决,粪尿排出问题得到了缓解。发酵床养猪技术在我国的山东省、福建省、吉林省、河南省、北京市、黑龙江省等一些地方试用,四川省部分地方的养猪场和养猪大户也开始试用,但许多养殖场使用后的效果并不佳,因此研究人员对发酵床养猪进行了研究和讨论[1-5]。随着在发酵床上养猪的时间延长,垫料中的病原菌种类是否有变化及发酵床养猪寄生虫病情况等仍无相应研究报道,因此,本研究选取5个养猪发酵床,对其中的致病菌和寄生虫虫卵进行了检测。
1.1 材料 分别选择绵阳市1个、资阳市2个、遂宁市1个、泸州市1个养猪发酵床的垫料作为试验材料,发酵床制作分别是以日本洛东菌种、北京某科技公司、四川的某公司产品或高校的微生物制剂产品,及米糠、麸皮、锯末、稻壳等制作而成。分别采其发酵床表层、中层、深层垫料送实验室,并以该猪场的常规饲养即圈养的粪污为对照材料,分离鉴定发酵床垫料中的细菌,同时检测其垫料中的寄生虫虫卵。
连续2年分别对绵阳市、资阳市、遂宁市各1个养猪发酵床垫料内的致病菌进行检测,观察其致病菌变化情况。
1.2 方法
1.2.1 发酵床垫料内细菌分离鉴定 采用TSB液体培养基、伊红美蓝培养基、营养琼脂培养基,将采集的每个发酵床垫料样品接种于培养基中,在37℃下培养12 h。将培养液分别在麦康凯平板、S.S琼脂平板、甘露醇氯化钠平板、鲜血琼脂平板等上划线,37℃培养24 h后,根据培养的菌落不同形态、大小、表面粗糙或光滑、是否溶血、有无色素等挑单个菌落进行分离培养。
将分离纯化的不同菌株分别进行革兰氏染色和生化反应试验,根据镜检的细菌形态和大小,以及生化反应试验结果,并结合该菌株在不同培养基上的生长特征进行鉴定。同时,将培养液制成玻片后在全自动微生物鉴定仪上进行鉴定。
1.2.2 细菌致病性试验 将鉴定的细菌进行培养基上划线培养,在同一种属的菌株随机选取6株进行混合培养,不满6株的全部混合培养,然后分别用灭菌的磷酸盐缓冲生理盐水洗涤为混悬菌液,其浓度为1×1010~2×1010CFU,每种细菌的混悬液注射5只小白鼠,剂量为0.2 mL/只,注射后观察1周,记录发病和死亡情况等。
1.2.3 寄生虫检测 采用文献[7,8]中方法分别对发酵床垫料中的寄生虫虫卵进行检测。
1.2.4 生猪临床症状和病理变化观察 在测试期间,分别观察发酵床养殖猪和常规饲养猪的临床症状,尤其是体况、粪便、呼吸等症状。对发酵床养殖的病死猪和常规饲养的病死猪进行解剖,观察其体表、各系统、各器官的病理变化。如果解剖发现有寄生虫的,收集其虫体,采用形态学分类方法进行分类鉴定。
2.1 发酵床垫料内细菌种类 在5个养猪发酵床垫料内分离到细菌28种(亚种、类):大肠杆菌、沙门氏菌、葡萄球菌、睾丸酮丛毛单胞菌、泡囊短波单胞菌、施氏假单胞杆菌、斯氏假单胞杆菌、铜绿假单胞杆菌、奇异变形杆菌、普通变形杆菌、潘尼变形杆菌、解脲寡源杆菌、莫拉菌属、雷氏普罗威登斯菌、弗老地枸橼酸杆菌、肺炎克雷伯氏菌肺炎亚种、摩氏摩根氏菌塞式亚种、猪嗜血杆菌、居泉沙雷氏菌、海鱼弧菌、洛菲不动杆菌、产碱杆菌属、少动鞘氨醇假单胞杆菌、荧光假单胞杆菌、(枯草)芽孢杆菌、彭氏变形杆菌、粪肠球菌、非发酵菌。在常规饲养圈舍粪污中分离到细菌12种(亚种、类):大肠杆菌、沙门氏菌、解脲寡源杆菌、潘尼变形杆菌、睾丸酮丛毛单胞菌、奇异变形杆菌、猪嗜血杆菌、普通变形杆菌、施氏单胞菌、铜绿假单胞菌、粪肠球菌、莫拉菌属。结果表明,发酵床垫料内分离到的细菌种类是常规饲养圈舍粪污中分离到的细菌种类的2.33倍。
2.2养猪发酵床垫料内致病菌 小白鼠攻毒试验结果表明,在发酵床垫料内分离的细菌中,致病菌有25种(亚种、类),包括大肠杆菌、沙门氏菌、葡萄球菌、睾丸酮丛毛单胞菌、泡囊短波单胞菌、奇异变形杆菌、普通变形杆菌、彭氏变形杆菌、肺炎克雷伯氏菌肺炎亚种、少动鞘氨醇假单胞菌、荧光假单胞菌、斯氏假单胞菌、施氏假单胞菌、铜绿假单胞菌、普通变形杆菌、潘尼变形杆菌、莫拉菌属、雷氏普罗威登斯菌、摩氏摩根氏菌塞式亚种、弗劳地枸橼酸杆菌、猪嗜血杆菌属、洛菲不动杆菌、产碱杆菌属、非发酵菌、粪肠球菌。而在常规饲养圈舍粪污内分离的细菌,致病菌有8种,包括大肠杆菌、沙门氏菌、睾丸酮丛毛单胞菌、普通变形杆菌、奇异变形杆菌、睾丸酮丛毛单胞菌、潘尼变形杆菌、施氏单胞菌。经查阅相关文献,这些小白鼠的致病菌也是生猪的致病菌。
可见,发酵床垫料内的致病菌种类是常规饲养圈舍粪污中的致病菌种类的3.13倍,发酵床垫料内的致病菌远远高于常规饲养圈舍粪污内的致病菌,发酵床养猪的细菌性病风险远远大于常规饲养猪的细菌性疾病风险。
2.3 发酵床不同深度垫料内的致病菌 在3个发酵床表层垫料、中层垫料、深层垫料内分别分离到15、14、11种(亚种、类)(表1)。发酵床表层和中层分离到的细菌种类差异不大,但一些细菌仅在特定层中被分离到,如:仅在表层垫料中分离到的细菌有解脲寡源杆菌、副猪嗜血杆菌、粪肠球菌,仅在中层垫料中分离到的细菌有斯氏假单胞菌、潘尼变形杆菌、产碱杆菌属、莫拉菌属,仅在深层垫料中分离到的细菌为弗老地枸橼酸杆菌。
表1 发酵床不同深度垫料中的致病菌Table 1 The pathogenic bacteria in different leveles of fermentation mattress material
2.4 发酵床垫料中主要细菌的致病性并与常规饲养圈舍粪污中主要细菌致病性比较 分别对在发酵床垫料内分离到的主要16种(亚种、类)细菌和在常规饲养圈舍粪污中分离到的主要8种(亚种、类)细菌进行了小白鼠致病试验。结果表明,这16种(亚种、类)细菌对小白鼠均有不同程度致病性,小白鼠死亡率为20%~100%(表2)。有6种致病菌在发酵床垫料中比常规饲养圈舍中的致病性强。可能由于这些致病菌在发酵床垫料中能获得更多的营养物质,致病性更强。
2.5 3个发酵床垫料内致病菌变化情况 分别对以上发酵床垫料内致病菌变化情况进行了跟踪检测,连续2年检测结果见表3,第3年3个发酵床均已拆除。发酵床养猪时间延长1年后,垫料中的致病菌增加了4~9种(亚种、类),尤其是安居发酵床的病原菌种类是1年前的3.25倍,这些结果表明随着饲养生猪时间延长,发酵床垫料中的致病菌种类增加。
2.6 发酵床垫料内寄生虫虫卵 分别对5个养猪场的8个发酵床垫料内的寄生虫虫卵进行了检测,结果有5个发酵床垫料内寄生虫虫卵呈阳性,阳性率为62.5%。寄生虫种类为蛔虫和毛首线虫。4个发酵床垫料中蛔虫虫卵呈阳性(阳性率50.0%),毛首线虫虫卵有4个发酵床垫料呈阳性(阳性率50.0%),见表4。结果表明,4个发酵床中每克垫料中蛔虫虫卵达到79~544个,毛首线虫虫卵193~613个,尤其是发酵床7号和发酵床8号,在该发酵床上饲养的猪患蛔虫病或毛首线虫病的可能性极大。
2.7 猪的临床症状 发酵床养殖猪群多数表现为呼吸道和腹泻等症状(图1),这与在其垫料中分离到的致病菌的致病性相一致,如单胞杆菌(睾丸酮、泡囊短波、施氏、斯氏)可引起生猪的坏死性肠炎、坏死性肺炎、腹泻、子宫内膜炎等疫病,变形杆菌(奇异变形杆菌)可引起生猪腹泻、子宫内膜炎、膀胱炎、创伤感染,败血症等疫病,大肠杆菌可以独或混可感染引起众多的疾病,如红、白痢等腹泻疾病,莫拉菌属导致呼吸疾病,并且该菌对青霉素高度耐药。在发酵床7号和发酵床8号上饲养的猪,严重者体况极其消瘦,站立困难(图2),可能因患严重的蛔虫病或毛首线虫病所致。
2.8 病理剖解 将死亡猪或严重患病猪解剖,主要病变在呼吸系统,尤其是肺脏变化明显。从发酵床垫料内分离到奇异变形杆菌和肺炎克雷伯氏菌肺炎亚种等对呼吸系统等均有极强的致病性。对发酵床7号饲养的体况极其虚弱且不能站立的病猪进行剖解,其大肠黏膜上粘满了毛首线虫,黏膜流血严重(图3),可见该病例为毛首线虫病所致。
发酵床中细菌种类极为丰富而复杂[9],本研究采用常规方法分离出28种(亚种、类),其中有25种(亚种、类)有致病性,而常规饲养圈舍粪污中仅仅有8种(亚种、类)有致病性。除了芽孢杆菌可能是发酵床菌种公司自身添加的之外,其余的致病菌可能是发酵床内本身蓄积的。发酵床内致病菌的致病性显著高于常规饲养圈舍粪污内致病菌的致病性。生猪24 h均在发酵床上,并且猪会不断地用嘴拱发酵床垫料,因此,发酵床养猪不符合健康养殖范畴,疫病风险高。
一般养殖场饲养时间越长,周围环境中积蓄的病原可能更多,疫病风险也更高,发酵床养猪也不例外,以上3个发酵床养猪时间延长1年后,发酵床垫料中的致病菌种类增加了4~9种(亚种、类),致病菌种类增加最多的一个发酵床是1年前的3.25倍,在第3年这3个发酵床均拆除,这也表明随着发酵床使用时间延长对饲养生猪的危害更大。
如果进入发酵床之前仔猪不能把体内的蠕虫驱净,或仔猪把寄生虫带入发酵床内,排出的虫卵在发酵床垫料中约35℃~40℃条件下,很快孵出幼虫并发育成感染性幼虫或感染性虫卵,垫料上饲养的猪非常容易食入感染性虫卵或感染性幼虫,再次感染而形成恶性循环。本研究中有2个发酵床养猪场的寄生虫病非常严重,每克发酵床垫料内的蛔虫虫卵和毛首线虫虫卵分别达544个和613个,患寄生虫病严重的猪枯瘦如柴或站立非常困难(图2)。按照发酵床养猪技术,仔猪投入发酵床内之前应驱净体内的寄生虫,但在实际生产中要驱净猪体内的寄生虫非常困难,现有国内外驱虫药物对蛔虫尤其是毛首线虫的驱净率几乎不可能达100%,这就保障不了发酵床养猪的寄生虫病的解决问题。
因消毒药物可能使发酵内有益微生物杀死,发酵床养猪避免使用消毒药物直接消毒。何鑫等[10]采用治疗剂量抗生素对发酵床中的患病猪群给药,发现发酵床的温度、湿度、粪便分解能力和圈舍气味等与不使用抗生素的对照组差异显著。发酵床内不能消毒,即使消毒对发酵床中包括病原体在内的微生物的杀灭作用也很有限,而且又不能使用治疗剂量的抗生素,因此,养猪场一旦发生疫病,尤其是烈性细菌、病毒病,将给猪场造成惨重的经济损失。
表2 发酵床垫料和常规饲养圈舍粪污主要病原菌致病性比较Table 2 The comparison of major bacteria pathogenesis from the fermentation mattress materia with normal pig feeb
表3 发酵床垫料中致病菌变化情况Table 3 The change of pathogenic bacterium in fermentation mattress materia
表 4 发酵床垫料内的寄生虫虫卵Table 4 The parasite egg in fermentation mattress materia
图1 发酵床饲养猪拉绿色粪便Fig.1 The green faeces from pigs farming by fermentation bed
图2 发酵床饲养的猪枯瘦如柴、站立困难Fig.2 The body condition of pigs farming by fermentation bed
图3 患病猪直肠黏膜表面布满毛首线虫Fig.3 The rectal mucous membrane of sick pigs cover with T.suis
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INVESTIGATION OF PATHOGENIC BACTERIA AND PARASITES IN FERMENTATION MATTRESS MATERIALS ON PIG FARMS
LIAO Dang-jin1,2, YU Ji-feng1,2, YE Yong-gang1,2, TIAN Lang1,2, WANG Jin-jiang3, WANG Wen-gui1,2, LI Jiang-ling1,2, WANG Jian-ming3, YANG Qing-Quan4, CAO Ye1,2, WANG Qiu-shi1,2, ZHANG Xian-hui1,2
(1. Sichuan Academy of Animal Science, Chengdu 610066, China; 2. Animal Breeding and Genetics Key Laboratory of Sichuan Province, Chengdu 610066, China; 3. Santai Agricultural Bureau, Santai 621100, China; 4. Jianyang Animal Bureau, Jianyang 641400, China)
For understanding of the risks of epidemic diseases caused by fermentation beds, the pathogenic bacteria and parasite eggs from the fermentation mattress materials and wastewater samples in the breeding houses of 5 pig farms were examined using conventional bacterial culture, parasite egg count and mouse inoculation. As a results, 25 species of pathogenic bacteria were detected from fermentation mattress materials and 8 species of pathogenic bacteria from breeding pig houses. There was higher intensity of pathogenic bacteria in the fermentation mattress materials than wastewater samples. Additionally, there were 4~9 more bacterium species found in the fi rst year than the second year on 3 pig farms. The parasite eggs from the 5 fermentation beds were positive, including Ascaris suum and Trichocephalus suis. The results indicated there were high risks of epidemic diseases caused by fermentation beds.
Pathogenic bacterium; parasite egg; fermentation bed; pig
S852.61;S852.7
A
1674-6422(2016)05-0033-06
2016-04-11
四川生猪产业技术体系创新团队(省财政,sccxtd-001);四川省农业科技成果转化项目(2013NC0016)
廖党金,男,博士,研究员,主要从事家畜寄生虫学研究
廖党金,E-mail:liaodjin@126.com