飼料添加劑在非洲豬瘟防控中的作用

肖麗霞，陳強(qiáng)強(qiáng)，張金枝

（浙江大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，浙江 杭州 310058）

非洲豬瘟（ASF）是由非洲豬瘟病毒而引起的一種急性、出血性、烈性傳染病。其特征是發(fā)病過程短，最急性和急性感染死亡率高達(dá)100%。ASF病毒進(jìn)入豬體內(nèi)通常是通過口服或鼻內(nèi)途徑，其臨床表現(xiàn)差異較大，不易識(shí)別，通常有以下幾種或全部典型癥狀：高熱、嘔吐、腹瀉或便秘，有的便血，虛弱、難以站立，體表不同部位（尤其是耳、鼻、腹部、臀部）皮膚呈紅色、紫色或藍(lán)色，有的豬咳嗽、呼吸困難，母豬流產(chǎn)、產(chǎn)死胎或弱胎。非洲豬瘟的暴發(fā)給全球養(yǎng)豬業(yè)帶來了巨大的危機(jī)，僅在2019年，ASF疾病相關(guān)的死亡和撲殺就使全球養(yǎng)殖豬數(shù)量減少了1/4。自2018年8月以來，非洲豬瘟在我國遼寧、河南、江蘇等多個(gè)地區(qū)迅速蔓延，給我國養(yǎng)豬生產(chǎn)造成了沉重的打擊，從而導(dǎo)致2019年至今全國各地豬肉價(jià)格持續(xù)上漲[1]。非洲豬瘟的防控除綜合防控、嚴(yán)格生物安全措施等方面外，還可以從飼料添加劑方面考慮。目前已成功研發(fā)出添加中草藥飼料添加劑的創(chuàng)新型飼料，可用于提高豬的抗病性和免疫力[2]。

1 非洲豬瘟的發(fā)生取決于病原毒力，病原數(shù)量及豬的綜合抵抗力

非洲豬瘟病毒的毒力、病原的數(shù)量可以通過生物安全措施使其數(shù)量降低到最低，直到最低感染量以下。豬的綜合抵抗力分為特異性抵抗力及非特異性抵抗力。

因特異性抵抗力往往通過疫苗實(shí)現(xiàn)，目前為止，非洲豬瘟疫苗尚未研制成功。所以飼料添加劑對(duì)于非洲豬瘟的防控主要針對(duì)非特異性免疫力方面。中草藥飼料添加劑、微生態(tài)制劑等可以通過增強(qiáng)豬只的非特異性免疫力及調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)來增強(qiáng)豬只對(duì)非洲豬瘟病毒的抵抗力。

2 兩種飼料添加劑在非洲豬瘟疫情防控中的作用

2.1 中草藥飼料添加劑

中草藥飼料添加劑具有增強(qiáng)免疫、抑菌驅(qū)蟲和調(diào)整功能等保健作用。大多數(shù)中藥富含多糖、多酚、植物甾醇和內(nèi)酰胺，其抗癌、抗氧化和抗炎作用日益得到認(rèn)可；中藥中的某些成分可調(diào)節(jié)動(dòng)物內(nèi)分泌和免疫系統(tǒng)；降低血壓和減少脂肪沉積。中草藥被廣泛認(rèn)為是高效、低毒的“藥膳”，能夠防止某些副作用。此外，大多數(shù)中醫(yī)療法還含有某些食物成分，這些成分提供的益處超出了基本營養(yǎng)；因此，一些中藥可作為替代補(bǔ)充劑用于動(dòng)物養(yǎng)殖行業(yè)，以調(diào)節(jié)腸道內(nèi)生物菌群和促進(jìn)生長，并減少抗生素對(duì)動(dòng)物和人類健康的威脅。中草藥飼料添加劑對(duì)于非洲豬瘟的防控作用主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面。

一是修復(fù)胃腸黏膜損傷，清理腸道內(nèi)的各種毒素。使胃腸道黏膜上層細(xì)胞發(fā)揮免疫功能，病原體不能黏附于腸壁。某些中草藥的有機(jī)酸能調(diào)節(jié)胃腸內(nèi)的pH,防止有害細(xì)菌的繁殖，調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu)。

中草藥飼料添加劑對(duì)豬的免疫功能和肝臟合成功能具有有益作用。它可以使豬血清堿性磷酸酶(ALP)，血清總蛋白（TP），白蛋白（ALB）和白球比（A/G）升高，而球蛋白（GLO）降低，從而減輕病原對(duì)豬肝臟，膽囊，骨骼肌和心肌的損害。

彭宏剛等試驗(yàn)證明，在仔豬基礎(chǔ)日糧中按0.20%和0.30%的添加量添加黃芪多糖，可提高仔豬血清中總蛋白(TP)含量[3]。日糧中添加中藥可以改善仔豬腸道內(nèi)菌群的數(shù)量和免疫活性，從而提高了營養(yǎng)物質(zhì)消化率并降低了斷奶仔豬的腹瀉頻率。有研究評(píng)估將人參、洋地黃科、白術(shù)、大頭草、甘草、棗和大葉桔梗組成的中藥飲食添加到仔豬日糧中可使仔豬腸絨毛高度增高，回腸消化道中的乳酸菌計(jì)數(shù)增加，而結(jié)腸中的大腸菌群計(jì)數(shù)減少，在飼喂的第7天，多形核白細(xì)胞（PMN）的免疫活性顯著增強(qiáng)[4]。還有少數(shù)研究表明薏苡仁可能與胃腸道微生物有關(guān)，薏苡仁促進(jìn)了胃腸絨毛的密度和長度的增加，腸道微生物群測序顯示，薏苡仁顯著增加腸道微生物群中乳桿菌屬的豐度[5]。飼喂連翹提取物（FSE）豬的第14天和第28天糞便大腸桿菌的菌落形成單位含量較低，說明連翹提取物降低其糞便中大腸桿菌的含量[6]。

添加中草藥有利于腸道健康與營養(yǎng)吸收。它可以提高仔豬肌肉氨基酸濃度，增加腸絨毛高度與隱窩深度比，并對(duì)血清生化指標(biāo)和免疫功能產(chǎn)生積極影響(血清總膽固醇和甘油三酯濃度明顯低于未添加組)[7]。豬日糧中添加1%劑量的中草藥飼料添加劑減少了十二指腸、空腸和回腸的IEL/100腸細(xì)胞計(jì)數(shù)；空腸和回腸、十二指腸杯狀細(xì)胞數(shù)量增加；減少了十二指腸、空腸和回腸黏膜和黏膜下層的肥大細(xì)胞數(shù)量；十二指腸中的TNF-α黏膜濃度降低，十二指腸和空腸的白細(xì)胞介素-2（IL-2）黏膜濃度升高，空腸十二指腸中的白細(xì)胞介素-4（IL-4）的黏膜濃度升高[8]。說明中草藥作為添加劑對(duì)斷奶豬的腸胃健康和小腸黏膜免疫功能參數(shù)產(chǎn)生積極影響，將是替代抗生素生長促進(jìn)劑來保護(hù)斷奶豬免受感染和斷奶應(yīng)激的有效替代方法。同時(shí)趙慶生發(fā)現(xiàn)日糧中添加1%的中草藥飼料添加劑有助于斷奶仔豬較輕腹瀉，飼養(yǎng)效果最好[9]。

二是通過中藥有效成分的刺激，激活機(jī)體非特異性免疫功能。產(chǎn)生大量巨噬細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞等，吞噬、滅活、弱化病原體；如含有免疫刺激分子的植物紫錐菊、大蒜可以提高豬只機(jī)體淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和NK細(xì)胞的活性，增加吞噬作用或刺激細(xì)胞間合成。其次還有某些有效成分可以刺激免疫細(xì)胞產(chǎn)生干擾素、轉(zhuǎn)移因子等以阻斷病原體顆粒黏附或穿入宿主細(xì)胞，從而達(dá)到防御非洲豬瘟的效果。

在斷奶仔豬基礎(chǔ)日糧中添加以黃芪、熟地黃多糖、γ-氨基丁酸、朱莎蓮為主要原料的復(fù)方中草藥飼料添加劑可使仔豬發(fā)病率降低62.50%，血液中IgA含量增加173.91%，IgM含量提高37.50%，丙二醛含量降低20.87%，總超氧化物歧化酶活性降低22.48%，谷胱甘肽含量增高53.61%。說明該復(fù)方中草藥飼料添加劑具有增強(qiáng)仔豬的抗病力和體內(nèi)抗氧化性能的作用[10]。將白頭翁、黃連、黃柏、金蕎麥、黃芪、朱莎蓮等6味中草藥按照規(guī)定比例配制后，在斷奶仔豬基礎(chǔ)日糧中添加1%，可使仔豬血漿中IgM、IgG、干擾素 -γ（IFN-γ）、腫瘤壞死因子α（TNF-α）水平顯著增高。在一定程度上增強(qiáng)血液免疫能力，可用于生產(chǎn)實(shí)踐中替代抗生素[11]。妊娠晚期和哺乳期的母豬服用中草藥超細(xì)粉對(duì)其后代的血清代謝和細(xì)胞及體液免疫反應(yīng)產(chǎn)生有益的影響，可以在其后代可以檢測到更多的T淋巴細(xì)胞亞群，包括CD4+細(xì)胞，CD8+細(xì)胞[12]。傳統(tǒng)中草藥中的黃連和連翹在畜禽的抗炎和抗微生物功能、抗氧化狀態(tài)方面有積極影響。連翹的果實(shí)或葉提取物可廣泛用作中藥，有利于緩解感染疾病引發(fā)的炎癥。在仔豬日糧中添加連翹提取物（FSE）可以發(fā)現(xiàn)仔豬第28天血清中總抗氧化能力、超氧化物歧化酶和過氧化氫酶含量增加，而血清中丙二醛含量降低。說明日糧中添加連翹提取物(200 mg/kg)有助于提高斷奶仔豬血清抗氧化能力[6]。劉家國等的研究結(jié)果表明，試驗(yàn)結(jié)束后中藥組豬群血清豬瘟抗體水平、胰島素生長因子 -I（IGF-1）、胰島素（INS）和T4水平顯著高于金霉素組和對(duì)照組仔豬。表明該中草藥添加劑可通過增強(qiáng)仔豬免疫功能，并顯著提高仔豬血清（IGF-I）和胰島素（ISN）的水平，減緩T4的下降，從而提高仔豬的生產(chǎn)性能[13]。

三是某些中草藥具有補(bǔ)中益氣、活血化瘀、除熱燥濕、解毒排毒的作用。病原體在非特異性免疫力的作用下，毒力減弱轉(zhuǎn)為弱毒，有利于淋巴細(xì)胞功能發(fā)揮，使豬體在被感染42 d后，產(chǎn)生特異性免疫抗體，從而達(dá)到康復(fù)的效果。

機(jī)體在對(duì)抗病毒感染的時(shí)候，免疫機(jī)制啟動(dòng)速度快慢影響著疾病的發(fā)展結(jié)果。而良好的免疫系統(tǒng)可以有利于免疫機(jī)制的快速啟動(dòng)。非洲豬瘟是免疫器官損傷性烈性病毒病，病毒損傷豬只實(shí)質(zhì)器官的速度非?？欤虼?，需要提前把豬的免疫系統(tǒng)調(diào)整到最佳狀態(tài)。而中草藥飼料添加劑能夠保肝護(hù)肝，它可使母豬的血漿谷丙轉(zhuǎn)氨酶（GPT），堿性磷酸酶（ALP）和乳酸脫氫酶（LDH）活性降低，從而減輕肝臟的損傷[14]。盧福莊等試驗(yàn)表明，在豬日糧中添加中草藥，豬的死亡率比對(duì)照組和植物提取物添加劑組下降66.7%和75.0%，淘汰率均降低33.3%。同時(shí)，在豬瘟疫苗免疫后29 d，豬瘟抗體陽性率顯著高于對(duì)照組和植物提取物添加劑組[15]。

四是某些中草藥可以降低豬的應(yīng)激反應(yīng)。國內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)，豬處于高溫環(huán)境下，采食量減少，生長受抑制，增重速度減慢。據(jù)NRC(1998)等研究報(bào)道，如果環(huán)境溫度提高5～10℃，則豬的采食量每天可能下降200～400 g，氣溫每升高1℃，其采食量可能下降約40 g[16]。金嶺梅用山楂、蒼術(shù)、陳皮等中草藥組成的添加劑飼喂不同生長階段的商品肉豬，發(fā)現(xiàn)肉豬血液中平均血紅蛋白濃度、嗜酸性白細(xì)胞、血清免疫球蛋白和淋巴細(xì)胞的轉(zhuǎn)化分別比對(duì)照組提高28.7%、41.4%、14.8%、24.1%，證明中草藥能有效增強(qiáng)豬的抗應(yīng)激能力[17]。有研究發(fā)現(xiàn)黃芩苷具有緩解仔豬應(yīng)激的功效，因?yàn)辄S芩苷的藥理學(xué)機(jī)制與其緩解炎性細(xì)胞因子的過量產(chǎn)生密切相關(guān)，同時(shí)由于仔豬免疫應(yīng)激與炎性疾病具有極為相似的機(jī)制，可以推知黃芩苷能通過降低仔豬體內(nèi)的白細(xì)胞介素-1(IL-1)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)等炎性因子，從而對(duì)緩解仔豬應(yīng)激有一定作用[18]。將藿香、連翹、薄荷、陳皮、女貞子制成中藥復(fù)方制劑，飼喂受夏季高溫高濕熱應(yīng)激下的哺乳母豬，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，中藥復(fù)方制劑顯著提高母豬的日采食量及哺乳仔豬日增重、縮短斷奶至發(fā)情間隔[19]。經(jīng)過試驗(yàn)觀察發(fā)現(xiàn)，在基礎(chǔ)日糧中添加主要以大青葉、菊花、銀花、魚腥草等組成的新型飼料添加劑可顯著降低母豬熱應(yīng)激、提高免疫力、改善熱應(yīng)激下的發(fā)情狀況。這表明在母豬日糧中添加新型飼料添加劑在提高抗應(yīng)激能力、增強(qiáng)免疫功能、提高繁殖性能等方面都有明顯效果，此新型飼料添加劑在養(yǎng)豬業(yè)中具有推廣價(jià)值[20]。

對(duì)于非洲豬瘟病毒的防控，豬場環(huán)境的衛(wèi)生防控也十分重要，舒適的生長環(huán)境能盡量避免豬遭受到應(yīng)激反應(yīng)。使用中草藥飼料添加劑能有效控制豬舍內(nèi)NH3、H2S、CO2有害氣體的產(chǎn)生,改善豬舍空氣質(zhì)量,為生豬生長創(chuàng)造優(yōu)良的環(huán)境條件；同時(shí)，還具有顯著的滅蠅效果,且使用時(shí)間越長，效果越好[21]。

2.2 微生態(tài)制劑

微生態(tài)制劑主要功能是促進(jìn)正常微生物群生長繁殖及抑制致病菌生長繁殖，快速構(gòu)建腸道微生態(tài)平衡。微生態(tài)制劑具有激活豬體免疫機(jī)能、增強(qiáng)免疫應(yīng)答、提高豬瘟疫苗免疫抗體水平的顯著功效;還能極顯著降低豬群呼吸道疾病、腹瀉病的發(fā)病率,顯著提高豬只的生長性能[22]。

腸道微生物群在有益于宿主動(dòng)物健康方面起著關(guān)鍵作用。益生菌可以刺激仔豬的免疫系統(tǒng)，抑制病原體的生長，并調(diào)節(jié)原始微生物群的組成和活性[23]。添加益生菌的斷奶仔豬的血清天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶和丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶活性在第14天和第28天下降，第14天血清中IgM水平增加，第28天血清IgA、IgG和IgM水平分別增加。此外，益生菌還增加了空腸絨毛高度和隱窩深度之比。同樣，在施用益生菌后，觀察到炎癥相關(guān)途徑因子表達(dá)增加，添加益生菌的仔豬結(jié)腸內(nèi)容物中揮發(fā)性脂肪酸的濃度高于對(duì)照組。高通量測序表明益生菌調(diào)節(jié)結(jié)腸細(xì)菌多樣性，添加益生菌的仔豬細(xì)菌樣品的物種豐富度和α多樣性指數(shù)增高[24]。益生菌植物乳桿菌JDFM菌株LP11增加了糞便中乳酸菌的數(shù)量，促進(jìn)了小腸絨毛的發(fā)育。宏基因組分析表明，飼喂益生菌的斷奶仔豬體內(nèi)微生物的多樣性和豐富度增加。預(yù)測微生物群落功能分布的PICRUSt分析表明，益生菌可增加促進(jìn)腸道發(fā)育和健康的支鏈氨基酸生物合成和丁酸鹽代謝[25]。飼喂益生菌第7天時(shí)降低了仔豬血清谷草轉(zhuǎn)氨酶（GOT）、谷丙轉(zhuǎn)氨酶（GPT）和堿性磷酸酶（ALP）的濃度，補(bǔ)充益生菌可使回腸凋亡細(xì)胞減少。第28天血清和回腸中腫瘤壞死因子和白細(xì)胞介素-1（IL-1）的濃度顯著降低，第14天和第28天血清中白細(xì)胞介素-6(IL-6)的濃度顯著降低。在飼喂28 d后，益生菌喂養(yǎng)的仔豬表現(xiàn)出較高的下丘腦5-羥色胺和多巴胺含量，以及血清氨基丁酸和較高的丁酸鹽和戊酸鹽結(jié)腸濃度。益生菌仔豬體內(nèi)芽孢桿菌屬的相對(duì)豐度增加。以上結(jié)果說明以丁酸梭菌為基礎(chǔ)的益生菌增強(qiáng)了斷奶仔豬的腸道形態(tài)，改變了下丘腦神經(jīng)遞質(zhì)和調(diào)節(jié)了結(jié)腸菌群[26]。

乳酸菌菌株作為益生菌在畜牧行業(yè)也發(fā)揮著重要的作用，一些乳酸菌可以通過產(chǎn)生乳酸和其他微生物化合物來改變宿主腸道微生物群組成，并且它們可以通過競爭排斥來防止病原體的定居[27]。乳酸菌可以利用宿主不能代謝的營養(yǎng)物質(zhì)，從而影響動(dòng)物的生理功能，如一般的健康和生長。發(fā)酵乳桿菌菌株改善了斷奶仔豬的抗氧化防御系統(tǒng)[28]，并防止了由產(chǎn)腸毒素大腸桿菌引起的腸道感染[29]。先前的一項(xiàng)研究表明，發(fā)酵乳桿菌I5007通過降低參與應(yīng)激反應(yīng)的蛋白質(zhì)的表達(dá)和增加與蛋白質(zhì)合成和免疫反應(yīng)相關(guān)的蛋白質(zhì)水平來緩解斷奶應(yīng)激[30]。飼喂含乳酸片球菌的益生菌可以調(diào)節(jié)與斷奶仔豬腸道健康相關(guān)的細(xì)菌群落[31]。

關(guān)于其他種類的益生菌提高豬的免疫性能和機(jī)體健康也有廣泛研究。在生長育肥豬日糧中添加凝結(jié)芽孢桿菌(BC)提高了血清中溶菌酶(LZM)、 補(bǔ) 體 3(C3)、 補(bǔ) 體 4(C4)、白介素-10(IL-10)和總抗氧化能力；同時(shí)增加了結(jié)腸內(nèi)容物中雙歧桿菌的數(shù)量[32]。在斷奶仔豬基礎(chǔ)日糧中添加植物乳桿菌（LP）能提高仔豬的抗氧化能力，提高了超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-px)和過氧化氫酶(CAT)的活性[33]。日糧中添加丁酸梭菌能促進(jìn)斷奶仔豬的生長性能，提高免疫力，減輕腸絨毛損傷和炎癥，優(yōu)化腸道菌群[34]。雙歧桿菌可以增加絨毛高度和結(jié)腸隱窩深度，對(duì)豬黏膜免疫系統(tǒng)發(fā)育產(chǎn)生有利影響，可以作為免疫增強(qiáng)劑候選物[35]。添加枯草芽孢桿菌(DSM25841)能提高試驗(yàn)感染致病性大腸桿菌的斷奶仔豬的生長速度和腸道屏障功能[36]。豬日糧中的釀酒酵母通過增加抗病原體的IgM和IgA活性來增強(qiáng)黏膜免疫，增強(qiáng)腸道發(fā)育和功能，吸附真菌毒素，調(diào)節(jié)腸道微生物群和減少仔豬斷奶后腹瀉[37]。

微生態(tài)制劑也由單一微生態(tài)制劑向復(fù)合微生態(tài)制劑發(fā)展，功能也越來越多樣化。給仔豬分別空腹灌服10%復(fù)合酵素混懸液，10%活力99生酵劑懸混液，10%EM菌原粉混懸液可使腸道的大腸桿菌、腸球菌菌群數(shù)量逐漸降低，仔豬腸道的乳酸桿菌、雙歧桿菌菌群數(shù)量逐漸提高[38]。0.1%的復(fù)合微生態(tài)制劑能夠提高斷奶仔豬的增重效果和免疫功能,效果與抗生素大致相同,甚至優(yōu)于抗生素?；A(chǔ)日糧中添加0.1%復(fù)合微生態(tài)制劑可使斷奶仔豬平均日增重、IgM、IgG均顯著提高，腹瀉率顯著降低[39]。對(duì)于育肥期藏香豬，添加復(fù)合微生態(tài)制劑同樣可以顯著提高血清免疫球蛋白IgM和IgA含量，降低發(fā)病率和死亡率[40]。對(duì)于普通生長豬在飼料中添加200 mg/kg的復(fù)合微生態(tài)制劑可以提高其生長性能,改善其腹瀉率,增強(qiáng)機(jī)體免疫力[41]。研究表明,日糧中添加500 mg/kg微生態(tài)制劑可以提高育肥豬生長性能和改善肉質(zhì),降低腹瀉和增強(qiáng)動(dòng)物機(jī)體免疫力[42]。

3 小結(jié)

中草藥飼料添加劑、微生態(tài)制劑作為傳統(tǒng)飼料添加劑抗生素的熱門替代品具有很大的發(fā)展?jié)摿Α＿@兩種飼料添加劑主要是通過改豬善腸道菌群組成，保持豬腸道完整，刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫細(xì)胞或者干擾素來提高豬對(duì)于非洲豬瘟病毒的抵抗力。非洲豬瘟的防控需要多方面的不斷努力，相信隨著飼料添加劑行業(yè)的深入研究與不斷完善，將會(huì)有更多種類的飼料添加劑可用于提高豬的免疫力，為防控非洲豬瘟疾病做出相應(yīng)貢獻(xiàn)。