梁洺源, 粟勝蘭 , 李 明,文靜靜, 饒正華
(1.中國農業(yè)科學院北京畜牧獸醫(yī)研究所,北京 100193;2.全國畜牧總站,北京 100125;3.湖北省獸藥監(jiān)察所,湖北武漢 441299)
2019 年7 月10 日, 農業(yè)農村部發(fā)布194 號公告,要求“自2020 年7 月1 日起,飼料生產企業(yè)停止生產含有促生長類藥物飼料添加劑(中藥類除外) 的商品飼料”(中華人民共和國農業(yè)農村部公告第194 號)。 隨著這一“禁抗令”的頒布實施,畜牧飼料行業(yè)正式進入“禁抗時代”。 抗生素是天然或合成的化合物, 通??梢詺⑺阑蛞种萍毦纳L(Hutchings 等,2019;Ianiro 等,2016;Wright,2016)。 研究證實,使用低劑量的抗生素可以提高飼料轉化效率和生長性能(Rafiq 等,2022;Direkvandi 等,2020)。 但是,使用抗生素作為生長促進劑,治療或控制疾病,會產生一批耐抗生素細菌,而這些病菌又可以通過動物產品傳播給人類和動物 (Maisch 等,2022;Kim 等,2022;Van der Fels-Klerx 等,2011)。 所以,我國禁止了抗生素在動物飼料中的使用。
微生物飼料添加劑是對動物健康和性能有積極影 響的活 菌 (Kim 等,2019;Arowolo 等,2018;Huang 等,2018)。 研究發(fā)現(xiàn),使用微生物添加劑會導致微生物環(huán)境的改變,提高飼料轉化效率和生長性 能 (Biswas 等,2022;Maamouri 等,2022;Bortoluzzi 等,2019)。在飼料中禁止使用抗生素的情況下,在畜禽生產中使用替代性添加劑,如乳酸菌、枯草芽孢桿菌、丁酸梭菌、屎腸球菌等微生物,可以起到一定的抗菌、促生長作用(張洪偉等,2022;張秉勝等,2022;王彥麗,2022;白天天等,2022;Ayalew等,2022;Kulkarni 等,2022;Liu 等,2018)。例如,為了維持瘤胃pH 的平衡,在奶牛中使用產乳酸菌類的微生物添加劑已經很普遍(Loh 等,2020)。 目前,我國《飼料添加劑品種目錄》及其后續(xù)公告中已經陸續(xù)允許36 種菌種作為飼料添加劑, 這些微生物類產品具有促進生長、增強免疫、改善品質、替代抗生素等作用, 對我國飼料工業(yè)發(fā)展起到重要作用,有著十分廣泛的應用前景和市場需求。
目前, 微生物飼料添加劑產業(yè)正呈快速發(fā)展之勢,但是,我國微生物飼料添加劑標準體系的建設還比較滯后, 部分允許使用的產品沒有相應的檢測方法標準和產品標準; 產品類型與范圍無法對應相應的標準,企業(yè)產品標準水平高低不一,產品質量良莠不齊, 產品類型與范圍也無法對應相應的標準,非常不利于微生物產品科學合理應用。為促進市場和產業(yè)發(fā)展需求, 保障微生物制劑產品質量安全, 我國亟需建立完善的微生物飼料添加劑標準體系。
在動物生產中, 一些抗生素曾被用來促進生長和/或治療疾病,以提高動物性能。然而,由于細菌病原體對抗生素的抗性存在交叉選擇壓力的潛在風險, 需要開發(fā)新的營養(yǎng)添加劑 (Aslam 等,2021;Roth 等,2019;Bacanl'l等,2019)。 其中,微生態(tài)制劑特別是益生菌備受關注, 因為它們可以起到抗菌作用,改善免疫反應,維護動物腸道健康,并提高營養(yǎng)效率(Snigdha 等,2022;張雷等,2020;Wieёrs 等,2020; 張洪偉等,2019)。 根據(jù)Markets 2022 年研究報告,2022 年全球動物飼料中的益生菌市場規(guī)模達到659 億美元,預計到2026 年將達到約911 億美元,年復合增長率為8.3%。 2021 年全國飼料添加劑總產量1477.5 萬t, 比上年增長6.2%, 其中微生物制劑產品產量增長17.4%;飼料添加劑產品產值1154.9 億元, 比上年增長23.8%。 2022 年最新增補的《飼料添加劑品種目錄(2013)》顯示,加上后續(xù)新增的丁酸梭菌和約氏乳桿菌, 微生物類飼料添加劑主要包含乳酸菌、丙酸桿菌、芽孢桿菌、酵母菌、曲霉菌、光合細菌等五大類,共36 種。 但是,現(xiàn)行有效的微生物飼料添加劑國家標準和農業(yè)行業(yè)標準 (表1)較少,標準覆蓋度遠遠不足,特別是檢測方法相關的標準嚴重缺乏。
表1 現(xiàn)行有效的微生物飼料添加劑國家標準和農業(yè)行業(yè)標準
聯(lián)合國糧食及農業(yè)組織和世界衛(wèi)生組織于2001 年確定了益生菌的定義,即當給予足夠量的益生菌時,會給宿主帶來健康益處的活微生物。美國食品和藥物管理局(FDA)“公認安全”(GRAS)認證的益生菌被廣泛應用于食品中。但是,值得我們注意的,盡管益生菌被認為是安全的,但仍有一些關于這些微生物存在引發(fā)副作用的報告。因此,關于微生物飼料添加劑的安全性評估應仔細研究。2011 年,美國醫(yī)療保健研究與質量署(AHRQ)發(fā)布了一份報告,該報告對乳酸桿菌、雙歧桿菌、酵母菌、鏈球菌、腸球菌和芽孢桿菌6 類益生菌安全性進行了全面評估。報告認為,盡管現(xiàn)有的益生菌臨床試驗沒有顯示風險增加的證據(jù), 但目前的文獻不足以在干預研究中自信地回答有關益生菌安全性的問題。 此外, 報告還指出每個益生菌菌種, 包括尚未開發(fā)的菌株, 預計具有不同的安全性,市售益生菌產品的安全性不僅取決于益生菌,還取決于產品的其他成分, 無論是食品還是藥物配 方 (Zawistowska-Rojek 等,2018;Doron 等,2015)。 所以如果沒有相應的檢測評價和產品標準, 微生物飼料添加劑產品的生物安全和使用成效很難得到保障。因此,亟需建立完善的微生物飼料添加劑標準化體系,規(guī)范市場秩序,促進行業(yè)良性健康發(fā)展。
1986 年,全國飼料工業(yè)標準化技術委員會正式成立,經過37 年建設,我國飼料添加劑標準化已然取得了優(yōu)異成績。但是,微生物飼料添加劑作為新興飼料添加劑,標準數(shù)量嚴重不足,其標準體系建設還有很長的路要走。
2.1 微生物飼料添加劑標準數(shù)量不足 微生物飼料添加劑產業(yè)發(fā)展迅速, 目前現(xiàn)行有效的微生物飼料添加劑標準僅有12 項,其中檢測方法標準方面僅有地衣芽孢桿菌和嗜酸乳桿菌2 項標準,產品標準方面也僅包括植物乳桿菌、屎腸球菌、嗜酸乳桿菌、釀酒酵母、丁酸梭菌、枯草芽孢桿菌、產朊假絲酵母和地衣芽孢桿菌8 項標準,通用標準只有2 項。 針對于市場生產使用的微生物飼料添加劑品種來說, 現(xiàn)有的檢測和產品標準的覆蓋度嚴重不足, 微生物相關標準數(shù)量遠低于已經頒布的飼料添加劑品種目錄中微生物的品種數(shù)量,無法滿足市場需求以及市場規(guī)范化生產, 導致在實際生產管理中經常出現(xiàn)無標可循的現(xiàn)象, 不利于微生物飼料添加劑產品質量的把控。同時,缺少通用標準,這也導致在方法標準制定時,無據(jù)可依,無標準可以引用。 綜上, 現(xiàn)有標準體系無法完全滿足市場發(fā)展需求, 導致企業(yè)產品標準水平高低不一,產品質量良莠不齊,不利于微生物產品科學合理應用。未來有必要在通用標準、產品標準和方法標準多方面下功夫,以支撐行業(yè)發(fā)展。
2.2 微生物飼料添加劑檢測方法技術性不夠現(xiàn)有技術對微生物飼料添加劑中致病菌的檢測只能逐項檢測,雜菌數(shù)也難以測定,傳統(tǒng)的平板計數(shù)和多管法等常規(guī)培養(yǎng)方法已經不太適應新的需求,急需引用和研發(fā)新的技術,比如基因測序技術(Krumbeck 等,2018)、 光譜技術 (Chávez-Falcón等,2022)、流式細胞技術(Pane 等,2018)等。 隨著細菌分類的變化以及市場發(fā)展, 出現(xiàn)了一些新的情況,比如貝萊斯芽孢桿菌的使用,常規(guī)生化試驗鑒定已經難以將枯草芽孢桿菌與貝萊斯芽孢桿菌區(qū)分開。
2.3 產業(yè)結合性不夠 目前,標準制定,一般由大學、科研院所和產品龍頭企業(yè)進行申報和制定,標準頒布后市場內各企業(yè)關注度不夠, 未能及時更換標準檢測方法。比如蠟樣芽孢桿菌的標準,早在2010 年就已經頒布,但在實際工作中,卻很少有企業(yè)或第三方對此指標進行檢測。 無論國家標準、行業(yè)標準、地方標準,還是團體標準,在標準的實施過程中,企業(yè)的參與應占有非常大的比重,是實施的重要主體之一。但是,在歷來的標準制修訂過程中,無論是標準主持還是在標準審查過程中,企業(yè)發(fā)揮的作用明顯不足。
在飼料全面“禁抗”的后抗生素時代背景下,在國際競爭凸現(xiàn)科技自主性、重要性的形勢下,微生物飼料添加劑產業(yè)迎來了新的發(fā)展機遇, 也為微生物標準化工作賦予了新的涵義。 未來, 關于微生物飼料添加劑標準體系應建立中長期發(fā)展規(guī)劃,以“推進標準化生產,促進高質量發(fā)展”為原則,以建立保安全、促生產的微生物飼料添加劑標準化體系為目標, 致力于為企業(yè)建立標準化技術體系,提高核心競爭力。
3.1 增加微生物飼料添加劑標準數(shù)量 制定飼用微生物的生產規(guī)范和可操作性的安全性和有效性評價規(guī)程,推進對NY/T 1444-2007《微生物飼料添加劑技術通則》和GB/T 23181-2008《微生物飼料添加劑通用要求》的修訂,加快制定《微生物飼料添加劑生產管理規(guī)范》標準,促進微生物飼料添加劑通用標準、方法標準和產品標準的立項。
3.2 加強引用新技術和研發(fā)新方法,建立相適應的檢測方法標準 加大新技術在微生物飼料添加劑的產品標準、 檢測標準以及安全性評價標準等方面的應用水平和程度。當前,利用基因測序技術的團標T/CSWSL 027-2021《微生物飼料添加劑菌種安全性評價 微生物飼料添加劑物種組成的檢測》已經發(fā)布,可非靶向對微生物飼料添加劑中的菌進行掃描篩查。農業(yè)行業(yè)標準《直接飼喂微生物飼料添加劑和發(fā)酵制品類飼料添加劑生產菌株鑒定 第1 部分:細菌菌種鑒定 分子生物學方法》正在制定中。 近期光譜技術如基質輔助激光解吸電離飛行時間和高光譜成像等已經在微生物飼料添加劑檢測中開始應用(Ferone 等,2020)。 此外,應用流式細胞術檢測細菌總數(shù)能夠有效克服傳統(tǒng)平板計數(shù)法誤差大、 耗時長以及只能計數(shù)活菌的限制,大大縮短檢測時間并且準確度更高(劉倩等,2022;劉婷婷,2021;劉思淵等,2018)。
3.3 加強企業(yè)產業(yè)結合 進一步發(fā)揮企業(yè)在標準制/修訂中的作用,標準頒布之后,及時組織各產業(yè)企業(yè)進行宣貫學習, 加強企業(yè)與國家要求緊密程度,進一步實現(xiàn)市場經營規(guī)范化。 近幾年,企業(yè)正在標準的制修訂過程中發(fā)揮著越來越大的作用。在全國專業(yè)標準化技術委員會中,來自民營企業(yè)的委員超過1.5 萬人次, 牽頭提出并獲批發(fā)布的國際標準超過200 項,企業(yè)主動性、標準化程度以及企業(yè)人員的標準化水平越來越高。 民營企業(yè)已經成為參與國內、國際標準化工作的重要力量。
微生物飼料添加劑作為抗生素生長促進劑的天然替代品,在促進畜禽腸道健康,提高免疫力、飼料轉化率和生長性能等方面同樣具有顯著的效果。 在我國,隨著“后抗生素時代”的到來,微生物飼料添加劑越來越被飼料主流企業(yè)所關注, 相信將會成為“十四五”期間乃至未來相當長時期飼料添加劑快速發(fā)展的主體,市場空間極大。 但是,微生物飼料添加劑的制造工藝、 條件和成分是產品特性的重要決定因素, 如果不采取適當?shù)目刂拼胧?制造過程的變化可能會導致產品在功效和安全性方面與“原始”產品不同。因此,建立健全微生物飼料添加劑基礎規(guī)范、評價標準、產品標準、生產規(guī)范和檢測方法標準是筑牢我國微生物飼料添加劑生產、使用“安全紅線”的先決條件。但是,我國現(xiàn)有批準使用的飼用微生物菌種中多數(shù)未制定相應的國家標準或行業(yè)標準, 且很多沒有安全性評估規(guī)程, 在實際生產管理中經常出現(xiàn)無標可循的現(xiàn)象。 因此,“十四五”期間,我國微生物飼料添加劑標準建設應以全國飼料工業(yè)標準化技術委員會制訂的《飼料工業(yè)標準體系“十四五”規(guī)劃》為指南,以保安全、促供給為目標,以安全評價、質量控制、品質鑒定和檢驗檢測為主線,補短板、填空白,在生產、運輸、經營、使用全產業(yè)鏈內推進相關產業(yè)規(guī)范發(fā)展,形成質量與安全并重、強制標準與推薦性標準并行、 國家標準與行業(yè)標準相輔的標準體系。 微生物飼料添加劑標準體系的完善一方面可以規(guī)范市場秩序,加快飼料生產的規(guī)模和效率,滿足養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展;另一方面可以以標準為抓手,通過對標國際標準, 了解和分析國內外行業(yè)發(fā)展趨勢和標準化工作現(xiàn)狀, 真正實現(xiàn)我國飼料產品及畜牧產品國際競爭力的提升, 促進和推動現(xiàn)代飼料工業(yè)建設。