禽舍微生物氣溶膠的特征、危害及防控措施建議

孫冬青

(江蘇省徐州市睢寧縣姚集鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務中心，江蘇 睢寧 221200)

0 引言

徐州市睢寧縣位于徐州市東南，地處蘇北地區(qū)，作為傳統(tǒng)的畜牧大縣，畜牧業(yè)發(fā)展基礎良好。近年來，隨著睢寧縣產(chǎn)業(yè)結構布局調(diào)整，例如溫氏、正邦、大北農(nóng)和長江桂柳等一些大型畜牧企業(yè)先后進駐，加快了睢寧縣規(guī)?；B(yǎng)殖進程，禽肉產(chǎn)量迅速提升。根據(jù)江蘇省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，徐州市2019年的禽肉產(chǎn)量位居全省第一，作為全省的禽肉主產(chǎn)區(qū)，做好禽類的疾病預防工作具有極其重要的意義。

現(xiàn)代集約化的養(yǎng)殖模式為禽類營造了一個與外界隔絕的環(huán)境，使得舍內(nèi)的空氣不流通，造成舍內(nèi)環(huán)境中微生物及其代謝產(chǎn)物形成氣溶膠，嚴重污染了舍內(nèi)環(huán)境，對禽類及工作人員的健康產(chǎn)生影響。微生物氣溶膠是病原微生物擴散的重要傳播方式，高達數(shù)百種病原微生物都以這種方式進行傳播，全球每年大約20%的呼吸系統(tǒng)疾病都是由微生物氣溶膠引起的。因此，控制禽舍內(nèi)微生物氣溶膠也是做好禽疾病防控工作和防止傳染病暴發(fā)的重要工作之一。

在日常的動物疫病防控工作中，會通過多種方式來切斷疾病的傳播途徑，但是，空氣中的顆粒物往往因為肉眼難以觀察而被忽視。越來越多的研究表明，微生物氣溶膠正在給人和動物帶來危害，給養(yǎng)殖戶帶來嚴重的經(jīng)濟損失。如2013年我國首次出現(xiàn)第一例H7N9禽流感，在短短幾個月的時間里，就遍及全國12省，確診高達136例。又如2018年非洲豬瘟在我國首次出現(xiàn)，雖然采取了非常嚴格的疫情防控措施，但是在短短幾個月的時間里就出現(xiàn)了130多例。

考慮到禽類的生理特點和生活習性，如雞舍空氣中微生物氣溶膠的含量和有機粉塵的濃度顯著高于牛舍和豬舍。呼吸道疾病是禽類養(yǎng)殖過程中最常見的一種疾病，如一只雞染病就會快速傳播，造成整個雞群感病，影響雞只健康和養(yǎng)殖戶的經(jīng)濟效益。微生物氣溶膠作為多種疾病的傳播源頭，其危害不容忽視。希望本文能為睢寧縣在禽舍微生物氣溶膠防控工作中提供實際幫助。

1 氣溶膠的概念

微生物氣溶膠是指微生物及其代謝產(chǎn)物以固體或液體微粒的形式懸浮于氣體介質(zhì)中形成的穩(wěn)定分散系，空氣中的需氧菌、真菌、革蘭氏陰性菌及其生物產(chǎn)物或生物片段(如內(nèi)毒素)等都可以形成氣溶膠顆粒，其顆粒大小常介于0.01～100 μm。根據(jù)微生物氣溶膠的組成可以將其分為細菌氣溶膠、真菌氣溶膠以及病毒氣溶膠三大類。研究發(fā)現(xiàn)，微生物氣溶膠已經(jīng)對人和畜禽健康造成了巨大威脅。對于2019年底肆虐全球的新型冠狀病毒以及高致死性的傳染病，如埃博拉、流感以及炭疽等都已經(jīng)被證明氣溶膠存在一定的傳播風險。但是這些微生物氣溶膠如果對人體或家禽產(chǎn)生致病性，需要同時具備病菌來源、空氣傳播和人體吸入3個基本條件。今后在進行禽舍微生物氣溶膠的防控工作時要從以上三個方面入手。

2 氣溶膠的來源

禽舍內(nèi)微生物氣溶膠的來源非常廣泛，一部分來源于禽類本身，對于染病的禽，自身就攜帶大量的病原菌，患病禽的皮膚、糞便和自身分泌物也是微生物氣溶膠的來源。研究表明，雞的氣溶膠產(chǎn)生量顯著高于豬和牛等其他動物。主要因為禽的消化系統(tǒng)不健全，消化道短，造成飼料在未完全消化的情況下被排出體外，如果無法及時清除糞便就會分解產(chǎn)生大量的氨類氣體，有利于微生物繁殖。據(jù)專業(yè)人士對禽糞便的研究表明，禽的糞便中存在著已知的致病性和具有抗生素抗性的菌種，例如葡萄球菌、枯草桿菌、沙門氏菌、彎曲菌、鏈球菌、腸球菌和假單胞菌等，而這些微生物都可以形成微生物氣溶膠。有些禽飼養(yǎng)在有機質(zhì)墊料上(松木屑、稻殼、秸稈等)，糞便沉積在上面，就像天然的培養(yǎng)基，一些有毒的病原微生物就可借此進行繁殖，如金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和梭狀芽孢桿菌等。家禽具有扇動翅膀的習慣，這樣很容易將舍底部的微生物、化學和生物顆粒等成份擾動至空氣中形成生物氣溶膠。禽舍內(nèi)微生物氣溶膠還可能來源于飼料、飲水、外部環(huán)境以及飼養(yǎng)人員。有研究表明，接種的一些減毒疫苗也會成為微生物氣溶膠的來源。徐州市睢寧縣地處北方，冬季較為寒冷，在飼養(yǎng)過程中為了保溫，通常飼養(yǎng)環(huán)境較為封閉，舍內(nèi)空氣流通嚴重受限，導致空氣中的微生物氣溶膠和一些顆粒物在舍內(nèi)停留時間更久、濃度更大，很容易導致禽類疾病快速傳播并且反復發(fā)生。

3 氣溶膠的危害

空氣中的微生物是全球20%呼吸道疾病的傳播媒介，遠遠高于傳統(tǒng)傳染病和其他疾病導致的經(jīng)濟損失。禽類可能會因為微生物氣溶膠引起呼吸道或者全身性的感染，多種傳染病都可借此在禽中快速傳播，例如雞新城疫、禽流感、傳染性喉氣管炎和支氣管炎等。相對于一些致病性的微生物氣溶膠，長時間高濃度的非致病性微生物則會導致畜禽進入亞健康應激狀態(tài)，表現(xiàn)出精神沉郁、生產(chǎn)性能下降和淘汰率升高，眼睛和口鼻等部位會有分泌物流出，嚴重影響動物福利和健康。另外，長時間低濃度的致病微生物會刺激禽類的神經(jīng)和激素系統(tǒng)，刺激機體產(chǎn)生高濃度的腎上腺(糖)皮質(zhì)激素使動物機體產(chǎn)生免疫抑制，從而降低禽類的免疫力、生長速度和對疫苗的免疫應答，使疫苗應有的免疫保護力下降，對養(yǎng)殖生產(chǎn)的經(jīng)濟效益產(chǎn)生影響。研究表明，對于一些長期接觸微生物氣溶膠的飼養(yǎng)人員，其呼吸系統(tǒng)疾病與微生物氣溶膠之間有著顯著性聯(lián)系，在慢性氣道阻塞、肺炎、支氣管炎和呼吸系統(tǒng)炎癥上要顯著高于其他養(yǎng)殖從業(yè)者。近年來也有研究表明，微生物氣溶膠的致病性除了和致病菌的種類和接觸時間有關外，還與微生物氣溶膠的直徑有關，直徑越小，越能深入家禽呼吸道的內(nèi)部，造成更加嚴重的感染。微生物氣溶膠的直徑與呼吸道疾病之間的關系，如表1所示。

表1 微生物氣溶膠的種類和粒徑以及存在的危害

4 氣溶膠采集

以雞舍為例，了解雞舍空氣中微生物氣溶膠的組成，是研究微生物氣溶膠與機體健康之間因果關系和切斷有害微生物傳播途徑的重要一步。進行雞舍空氣氣溶膠的收集，是整個實驗過程中的第一步，關系到整個實驗的科學性和數(shù)據(jù)的可靠性，因此在采集方法的選擇上顯的尤為重要。目前關于微生物氣溶膠的采集方法大致分為自然沉降法、過濾法、固體撞擊法、液體撞擊法、離心法、氣旋法、靜電法、溫差迫降法等，每種采集方法都有其各自適合采集的微生物氣溶膠種類，在微生物氣溶膠具體采集方法的選擇上，應根據(jù)氣溶膠的存在形式及粒徑分布進行選擇。4種常見采集方法，各自適合采集的氣溶膠種類、工作原理及所需的采樣器，如表2所示。

表2 微生物氣溶膠不同采樣方法的優(yōu)缺點極其采樣器的選擇

在采樣器的選擇上要根據(jù)采樣方法和研究對象來選擇相應的采集器，其中Andersen采樣器(6級)在固體撞擊采樣中是國際公認的采集生物粒子的生物采樣器，屬于多級撞擊式采樣器，具有采集粒普廣和效率高的優(yōu)點，并且可以根據(jù)粒徑的大小進行等級分配，便于開展樣品的后期分析檢測工作。但是隨著空氣中微生物氣溶膠的組成復雜程度不斷加大以及采集效果受到多種因素的綜合影響，單一的采集器已經(jīng)很難真實反應空氣中微生物氣溶膠的真實存在情況，這時就需要聯(lián)合使用多種采集技術才能夠滿足采樣要求。

5 氣溶膠檢測技術

微生氣溶膠的組成成份極其復雜，但是根據(jù)其要素組成，大致可以分為非生物成份、氣載微生物成份和氣載內(nèi)毒素3種。近年來隨著養(yǎng)殖行業(yè)抗生素的濫用，環(huán)境中許多抗生素耐藥菌和耐藥基因被誘導，因此，關于氣載耐藥菌以及耐藥基因鑒定也被納入到了微生物氣溶膠組成成份分析中來。

5.1 非生物成分分析

通過高效液相色譜儀和顆粒物檢測儀等儀器，對采集的微生物膠體微粒進行分析，對微粒粒徑大小、有機與無機物種類含量等進行檢測，并與國家環(huán)境標準比對，從而對微生物膠體對家禽和人類的危害做出初步判斷。

5.2 氣載微生物成分分析

培養(yǎng)法作為傳統(tǒng)的檢測方法，目前仍是國內(nèi)外研究微生物氣溶膠的主要方法，尤其在氣載耐藥菌的篩選上，它主要是將采集的空氣氣溶膠樣本在特定的培養(yǎng)基上和特定條件下進行培養(yǎng)，對氣載微生物的含量、種類及粒徑情況進行分析。雖然該方法具有經(jīng)濟，易操作的優(yōu)點，但自身存在很多局限性。首先，并不是空氣中所有的微生物都可以在培養(yǎng)基上進行培養(yǎng)，培養(yǎng)基只能培養(yǎng)空氣中10%以下的微生物，如病毒等一些培養(yǎng)條件較為苛刻或者培養(yǎng)時間較長的微生物以及一些遺傳物質(zhì)不穩(wěn)定的微生物可能會在長時間的培養(yǎng)過程中發(fā)生變異，喪失其致病性，或者死亡，所以傳統(tǒng)的培養(yǎng)法并不能完全準確地反映出空氣中微生物的結構特征。

隨著氣載微生物研究的不斷深入，傳統(tǒng)的培養(yǎng)法已經(jīng)不能夠滿足當前氣載微生物的研究需要。分子生物學方法在微生物氣溶膠的研究應用中越來越廣泛，例如熒光顯微鏡計數(shù)法、實時熒光定量PCR、Biolog微平板法、宏基因組測序技術等，這些方法可以進行菌群的多樣性分析、豐度計算、遺傳多樣性分析、致病菌的分離鑒定以及利用實時熒光定量PCR技術對耐藥基因進行定量檢測等，更能準確、全面地反映出禽舍氣溶膠的微生物多樣性。

5.3 氣載內(nèi)毒素

內(nèi)毒素的主要成份是脂多糖，由革蘭氏陰性菌細胞壁破損后產(chǎn)生，進入機體后可導致機體產(chǎn)生嚴重的免疫反應和代謝性疾病，嚴重時可導致死亡。因此，進行氣載內(nèi)毒素的檢測同樣對做好禽舍微生物氣溶膠的防控工作具有重要意義。檢測方法有氣相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜法和鱟試劑檢測法，后者因為方便快速，價格低廉而被廣泛應用。

6 氣溶膠防控技術

研究表明，環(huán)境因素對家禽的貢獻率可以達到30%～40%，其中空氣環(huán)境尤為重要，在禽養(yǎng)殖規(guī)?；潭仍絹碓礁叩慕裉?，做好禽舍內(nèi)微生物氣溶膠的防控，對禽類的疫病控制和健康養(yǎng)殖具有重要作用。關于禽舍微生物氣溶膠的防控工作應從以下內(nèi)容展開：①源頭控制，做好減排技術。應做好飼養(yǎng)管理工作，設置合適的飼養(yǎng)密度，及時清理和更換禽糞尿和墊料，從而減少微生物的產(chǎn)生。其次，為禽營造一個安靜舒適的生活環(huán)境，防止禽大規(guī)模運動，減少微生物氣溶膠傳播載體的產(chǎn)生。最后，做好除塵減排技術的應用，主要包括空間電場除塵技術、稀酸噴霧技術、中效過濾技術等。②強化消毒通風，切斷傳播途徑。在空氣流通、通風良好的禽舍，微生物氣溶膠對家禽機體的影響不大。因此，做好禽舍的通風工作是微生物氣溶膠防控措施中最為經(jīng)濟有效的一種方法。消毒方法有很多種。根據(jù)作用方式可以分為物理消毒和化學消毒法，幾種消毒方法的優(yōu)缺點，如表3所示。近年來純天然植物源消毒劑和益生菌制劑因其綠色、安全的優(yōu)點，在畜禽微生物氣溶膠防控工作中越來越受到歡迎。有研究表明，通過利用益生菌代替甲醛熏蒸肉雞孵化柜，不但在殺菌效果上好于甲醛熏蒸法，且雛雞腸道中非選擇性好氧菌數(shù)量顯著高于甲醛處理組。③減少抗生素的泛用或濫用，防止產(chǎn)生耐藥菌和耐藥基因。④平衡好保溫和通風的關系：睢寧縣地處北方，冬季較為寒冷，很多養(yǎng)殖戶為了禽舍保溫的需求，會減少通風換氣的次數(shù)，造成禽舍內(nèi)微生物氣溶膠濃度增高從而影響禽健康。但是過度的通風換氣，也會因為氣溫的驟變造成家禽的生產(chǎn)性能下降，影響?zhàn)B殖戶的經(jīng)濟效益。所以養(yǎng)殖戶要因地因時不斷進行調(diào)整二者關系，尋找一個最佳的平衡點。

表3 不同空氣消毒方式的優(yōu)缺點

7 結語

禽舍內(nèi)微生物氣溶膠問題已經(jīng)成為制約現(xiàn)代家禽養(yǎng)殖業(yè)健康發(fā)展的因素之一。微生物氣溶膠的普遍性、復雜性和危害性嚴重威脅著禽健康，但是在實際生產(chǎn)經(jīng)營活動中微生物氣溶膠因其不可見性，往往沒能夠引起養(yǎng)殖從業(yè)人員的足夠重視。所以在家禽規(guī)?；?、集約化養(yǎng)殖過程中，更應該了解微生物氣溶膠的特性、危害、傳播模式以及防控措施，從而更好地保障禽機體健康，不斷提高其生產(chǎn)性能，為睢寧縣家禽養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展提供保障。