快看！美国对于非洲猪瘟消毒方案与生物安全防控值得参考

　　文/图农牧前沿罗丹

　　2018年10月24日-25日，“猪营养国际论坛”在上海开元名都大酒店隆重开幕。会议由美国动物科学学会、上海亘泰实业集团有限公司主办，以“凝聚全球科研力量，驱动猪业创新思维”为宗旨，特邀美洲、欧洲、亚洲等地16位动物营养领域顶级专家、学者，就其新理论、新发现及新视角与国内近600位饲界精英进行零距离对话。

　　饲料厂的生物安全思路

　　美国堪萨斯州立大学的副教授 Jason Woodworth博士

　　面对肆虐的非洲猪瘟疫情，饲料厂如何做好生物安全防控也是业界重点关注的问题，美国堪萨斯州立大学的副教授 Jason Woodworth博士从饲料有可能被污染吗？微生物能存活下来吗？它是否可以感染动物?以后如何预防？最后是如何减轻危害等几方面介绍了如何做好饲料厂的生物防控工作。

　　饲料有可能被污染吗？你使用哪些原料有被重要病原菌污染的风险？Woodworth博士认为首先是考虑地域因素：比如正在爆发疾病的国家和地区，或者原料产地附近的猪病；二是农业活动，如在地上晾晒的玉米；三是包装，我们呼吁使用一次性包装，但很多可能会多次利用包装。

　　微生物能存活下来吗？实验表明跨境35天运输下，PEDV可能会在一些原材料中会存活很长时间。不过还有更多的原材料需要去研究。为什么病毒能在有的原材料上能生存那么久？Woodworth博士回答说他并不知道答案。但从庇护病毒原料的观察得出的可能性结果为：高蛋白、猪源性原料、还有比表面积大的产品（豆粕>大豆）、还有加载体的微量原料可能导致病原微生物的存活。

　　是否可以感染动物？Woodworth博士表示现有的评估感染性的检测能力是有限的。以PEDV实例来说，PCR是相对低成本和可用方法，只能检测病毒基因片段，阳性≠感染性，阴性≠不存在；VI并没有被广泛使用，也没有被证实;VI阴性≠无感染性；生物实验成本高，没有被广泛使用;生物实验阴性≠无感染性；饲料和饲料原料中大部分病原微生物的检测方法还没有被开发和证实。

　　如何预防？阻止猪饲料中病原微生物的系统方案(1)建立接收程序，包括首先考虑停止使用高风险原料；其次供应商和搬运工需经过批准；第三限制卡车和人员造成的污染；第四高风险时期，卡车消毒。(2)减少粉尘；(3)监控环境。为什么要监控环境？因为1g污染可能会影响成千上百吨的饲料。美国饲料厂会考虑肠道菌的情况。美国12个饲料厂，59%出现肠道菌的阳性，而其中最主要的污染是工人的靴子。

　　如何减轻危害？首先是及时控制，可以采取稀释至低于最小感染剂量、辐射、热加工等方法；其次是持续控制，可以酸、碱、精油、甲醛基产品、中链脂肪酸等产品，但需要注意的是，不同措施的作用机理不一样，保证高风险原料和高风险日粮之间至少有两批饲料；第三是消毒。Woodworth博士特别提到应对非洲猪瘟的适合的消毒剂及使用方法。第四是进一步降低风险或主动消灭病原微生物，即使控制措施有助于降低风险，但要防止交叉污染和再次污染，包括考虑使用化学添加剂、建立厂区消毒计划、物理清扫所有表面，包括设备内部、用10%漂白剂加压冲洗所有的地方、冲洗并风干，同时防止再污染等。

　　高品质单细胞蛋白质技术值得关注

　　挪威生命科学大学Margareth Øverland 教授

　　随着全球人口的快速增长和人民生活水平的日益提高，导致粮食安全面临巨大挑战。开发未充分利用的可再生自然资源来生产可持续的饲料原料迫在眉睫。“微生物的生长速度很快，不需要任何农业用地，使用淡水资源很少，还不会直接与人类竞争食物，将是非常不错的研究方向。”

　　来自挪威生命科学大学Margareth Øverland 教授分享了她们现在这这方面做的前沿研究：以天然气生产的单细胞蛋白、利用来自云杉或海藻来生产可持续生物质来生产酵母。

　　由于天然气储量丰富，价格低廉，利用价值高，利用天然气生产蛋白质作为一种大规模蛋白质替代方案是比较现实的。据Margareth Øverland 教授介绍，菌粉产品是通过使用天然气作为能源和碳源进行发酵生产而成，发酵菌种有甲氧基菌、甲基球菌和少量的异源细菌如Ralstonia sp.Brevibacillus agri和Aneurinibacillus sp。此外，在发酵过程中加入了氧气和氨气，并加入了矿物质溶液。采用循环发酵模式，细菌的生物量不断地被收集、分离和超滤，以去除多余的水分，并经过短时间高温消毒处理，最后喷雾干燥至水分低于10%的菌粉。菌粉中含有大约70%的粗蛋白和10%的粗脂肪，其氨基酸组成水平与鱼粉相似，但赖氨酸和甲硫氨酸含量较低，色氨酸含量较高。通过对猪、鸡、水貂、狐狸、狗、大西洋鲑鱼和虹鳟鱼的一系列研究表明，菌粉是一种高品质的蛋白质原料，具有良好的氨基酸组成。菌粉可以用于提高生长效率，而且当菌粉部分替代传统的蛋白质时，没有出现任何健康问题。菌粉还含有丰富的生物活性成分，如肽聚糖、天然存在的抗氧化剂，以及对大西洋鲑鱼的胃肠道健康有积极影响的核酸。

　　受挪威地理环境因素影响，不太可能利用像豆类这样的植物蛋白，而利用来自云杉的木质纤维素类生物质作为基质来生产饲料来说非常有吸引力。Margareth Øverland 教授提到，目前挪威利用云杉进行酵母培养的生产加工，需要四个主要步骤：热裂解预处理、酶水解、利用特定酵母菌株的发酵技术将糖转化为微生物生物质，以及后续加工成为高品质的酵母菌蛋白质，作为鱼类和畜禽饲料原料来源。一种新酶叫做裂解多糖单加氧酶(LPMO)的发现与使用，可以使上游加工技术中来自树木中的纤维素更加高效地转化成糖。

　　Margareth Øverland 教授也以褐藻为例介绍了目前的研究进展。通过使用新的酶制剂将海藻水解成糖和其他营养物质，并用酶解产生的低分子量生物质来培养酵母，作为蛋白质来源。目前他们正致力于优化海藻水解的条件，包括开发获得较高糖产出的水解海藻方法。我们的研究结果表明，对糖产出的最佳条件是在生物反应器中接种更多的海藻，同时加入由海藻酸裂解酶和商业复合酶组成的复合酶制剂也尤其重要。不过酵母的营养价值可能会因酵母品种、发酵条件和后续加工条件而不同。通过优化最佳的干燥方式和下游加工技术提升酵母营养价值还有很大的空间和潜力。动物实验也表明，酵母可以作为断奶仔猪的一种高品质蛋白质来源。在断奶仔猪的饲粮中添加喷雾干燥和灭活的产朊假丝酵母菌，分别取代用作高采食量和生长速率的饲粮配方中传统蛋白质的10%，20%和40%，断奶仔猪对粗蛋白和粗脂肪的表观消化率都有明显的提升，空肠和回肠中绒毛高度和绒毛：隐窝比例都在增加，减少腹泻发病程度(试验还在继续中)。

　　更关注饲料中真正可被利用的赖氨酸含量

　　“我们要了解饲料中真正可被利用的赖氨酸是多少，而不是总赖氨酸含量。” 新西兰梅西大学Paul J. Moughan 教授在24日召开的猪营养国际论坛上提到，和蛋白质利用率相比，赖氨酸利用率会更高，但日粮赖氨酸利用率仍未超过50%，解决日粮赖氨酸利用效率问题才能解决动物生产效率均衡问题。

　　新西兰梅西大学Paul J. Moughan 教授

　　Moughan 教授强调，要理解体内氨基酸损失的生理过程非常重，因为营养流失需要生理学家和生化专家共同的研究才可以。也要先了解蛋白质氨基酸代谢的基础框架，因为这能告诉你生产流程的重要性。了解了氨基酸利用过程的整体框架后，我们不难发现，未吸收和结构改变的氨基酸、肠道内源性氨基酸损失、不可避免的分解代谢的氨基酸、由于供应过量导致分解代谢的氨基酸、作为能源供应有限分解代谢的氨基酸等是生长动物氨基酸利用低效的主要原因。由于供应过剩导致的氨基酸损失以及作为能量快速供应氨基酸的损失。而以上2个过程依不同日粮和动物及其复杂的互作而变化，所以对于饲料配方而言，生物模型是有价值的。“未来，我们需要对日粮配方非常小心。” Moughan 教授说。

　　那怎么做能改变这种氨基酸利用的低效？针对未吸收和结构改变的氨基酸，Moughan 教授介绍这是一个已经取得巨大技术进步的领域。回肠消化率对猪和家禽中是非常重要的，特别是猪，一定要看回肠消化率。“如果你希望猪的消化率非常稳定，一定是要使用回肠消化率结果，而不是使用表观消化率。” Moughan 教授提到。也有证据表明肠道会吸收由微生物合成的氨基酸，不过微生物合成和分解代谢氨基酸的净值是很低的，还需要更多的研究来确认。总结来说，解决方案是许多饲料经过加热、压力和化学物质等预处理的产品会越来越多；赖氨酸等经过化学反应可能没有办法被动物利用，这样的赖氨酸不一定是能被可利用的氨基酸，而且这种氨基酸的结构可能是正常的。“我们需要了解日粮中可被利用的赖氨酸是多少，而不是总赖氨酸是多少。”

　　在对报告进行总结时，Moughan 教授表示，氨基酸低效率的原因我们已经基本了解，但还没完全了解5大关键过程。还需要更多这些因果过程的研究，而不是关于日粮和日粮因素的一般研究。“我们有很多的方法，不过需要回到科学本源去了解因果的原因。另外，还有一些相应的流程。” Moughan 教授也多次提到，有些看上去生涩难懂的东西是很好的工具，可以帮我们来做分析。“比如基因组学，可以帮助我们做最基本的科学研究，得到最基本的答案。”