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健康的猪带来健康的生活

健康的猪带来健康的生活 - 药物和疫苗的作用

David G.S. Burch(英国八角形服务有限公司)2011年3月在泰国Pattaya举行的第五届亚洲猪兽医学会大会上总结了药物和疫苗在疾病控制当中发挥的作用。

简介

过去40年中养猪业发生了重要变化,从小规模家庭农场为主的模式转变为大规模工厂化生产。在这个过程中,每一次进步都伴随着生产效率的提高和饲料转化效率的改进。

而每一次进步常常都会对生产动物形成更大的压力,已有疾病的表现更严重,而且有新的疾病出现。1970年代,进行性萎缩性鼻炎很常见,通常在迅速扩大生产的情况下不同猪群合并到一起的时候会出现这种情况;一个猪群存在支气管败血波氏杆菌Bordetella bronchiseptica,另一个猪群存在能够生成皮肤坏死性毒素的D型多杀巴氏杆菌Pasteurella multocida,这两种病原结合在一起就会造成这种病。又如,“鞍背”种猪群通常都存在猪痢疾(SD)感染,巴克夏的那些饲喂泔水的猪群从这样的种猪群大量购入后备母猪后,就会出现感染。在那个年代,生物安全以及种猪群健康管理的概念尚处于形成阶段,还不完善;在猪痢疾这方面,据报道,比利时直到现在还没有学到这个教训。

全球化在疾病传播方面也起到了重要作用。为了改进猪群的遗传品质、提高瘦肉率,不同猪群间必须交换遗传材料,从而造成了猪繁殖呼吸综合征(PRRS,蓝耳病)和猪圆环二型病毒(PCV2)等免疫抑制性疾病的传播。亚洲的大部分猪病感染都来自欧洲和北美,这是亚洲的不幸,而对于我们来说,马来西亚的尼帕病毒并没有扩散开来,这是我们的幸运。然而,禽流感病毒(H5N1)的情形就不一样了。

所有这些变化都造成了疾病压力的增加,促使人们对生产系统进行改进,以便减少疾病传播,例如采用三场式生产、全进全出系统等等,另一方面人们也受到压力,不得不采用各种兽药,尤其是抗生素,作为第一线的疾病防控措施。幸运的是,在这种疾病压力下,人们开发出了新的疫苗来改善长期疾病管理,以便生产出更健康的猪只。

药物的作用

如今抗生素的应用仍然非常广泛普遍,这方面存在的争议最多。起初,当抗药性产生的时候,人们可以换用一种新药,这种新药产生抗药性之后再换另一种新药。然而如今,所有的事物都在改变,在可以预见的未来,能够开发出来的新药将会非常少,甚至完全没有。

近年来抗生素应用方面已经发生了许多改变。从2006年开始,欧盟终于禁止了抗生素类促生长剂(GP)在饲料当中的使用。泰国、韩国和澳大利亚紧随其后。起初对抗生素类促生长剂的禁用(1999)只是按照“谨慎的原则”,禁止使用那些与人医相关的药物,例如阿伏霉素(人医中的凡可霉素)、弗吉尼亚霉素(达福普丁-喹奴普丁)以及大环内酯类抗生素、泰乐菌素(红霉素),这样就造成了治疗性抗生素用量增加,主要是四环素类抗生素,以及在兽医监控下将泰乐菌素转为治疗用药。卡巴多、喹乙醇和盐霉素等抗生素被禁用,而这些抗生素对猪痢疾以及其它肠道感染均有预防作用,这样就对剩下的可以选择的抗生素形成了很大的压力,尤其是泰妙菌素、沃尼妙林、林可霉素和泰乐菌素,而在猪痢疾螺旋体Brachyspira hyodysenteriae的分离株当中已经开始出现多重抗药性,在有些国家甚至对截短侧耳素类抗生素都有抗药性。

最近欧盟的许多重要养猪国在猪当中发现了耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus(MRSA),包括荷兰、德国、西班牙和意大利,鸡和牛当中也发现了这种病原,- 这让欧洲委员会健康及消费者保护委员会(DG Sanco)的管理者严重关切,他们正在检视抗生素的应用情况,尤其把重点放在第三、第四代的头孢类抗生素上,据认为这是造成问题的主要原因。

这方面已经带来了一场争论,即,人类遇到的抗生素抗药性在多大程度上来源于动物。氟喹诺酮类药也再次受到检视,因为这两类抗生素在人医当中是“要害”的抗生素。在革兰氏阴性细菌,例如大肠杆菌Escherichia coli当中,已经发现了广谱贝塔内酰胺酶(ESBL),这种酶产生的抗药性可传递到第三、第四代头孢类抗生素上,对人类医疗可能构成潜在威胁,因为这种基因可经细菌质粒传播。氟喹诺酮类抗生素的口服使用的做法在美国已经受到了攻击,在家禽当中已经停止使用,最近允许在猪当中注射使用,而澳大利亚则禁止给任何农场动物使用氟喹诺酮类抗生素。

在美国正进行着一项运动,要停止将抗生素用作促生长剂或用来进行预防性用药。在欧盟,有些国家已经实施了控制措施,限制猪场抗生素的处方与配给(丹麦、荷兰),并且荷兰还呼吁将用量降低50%,停止饲料添加抗生素。在亚洲,中国的情况已经说明抗生素抗药性是个大问题(Lei等人,2010),尤其在氟喹诺酮类抗生素和氨基糖苷类抗生素当中(见表 1)。

欧洲这些变化大部分是受政治形势推动的,但是毫无疑问,我们必须重新检视抗生素用药策略,要更谨慎地使用抗生素,以便它们作为兽药的药效和可用性可以持续更长的时间。由于在管理方面存在着不确定性,制药业不大可能会投资开发新的药用分子。大部分研究都来自人医领域,而假如兽医方面的应用被认为可能对人医产造成破坏,那么就会进一步限制兽药的应用。

对于消费者来说,只要猪肉食用之前经过恰当熟制,那么抗生素抗药性从猪传递给人的风险就会非常低。然而,对于在屠宰场工作的人来说,这方面存在一定的风险,这种风险在欧盟的MRSA ST398以及中国的猪链球菌Streptococcus suis感染病例当中已经表现出来。沙门氏菌,尤其是鼠伤寒沙门氏菌,是个潜在的问题,可能造成猪肉的食物中毒,但丹麦人发现,用加热的蒸汽处理胴体可显著降低表面的沙门氏菌污染,降低感染风险,从而降低抗生素抗药性传递的风险。

猪群的高健康水平固然很重要,但如果没有良好的生物安全和一定程度的隔离,猪场就很容易受地方性疾病感染影响而崩溃。然而,高健康水平以及无特定病原(SPF)的猪能够让猪场少用许多抗生素。地方性(支原体性)肺炎(EP)和猪痢疾的根除是可以做到的。胸膜肺炎放线杆菌的根除比较难,而猪链球菌Streptococcus suis的根除则非常困难,因为仔猪在出生第一周当中就已经被母猪感染了。要想避免重新引入疾病,就必须从可靠的、无疾病的来源购买动物,并且对动物进行检疫隔离。

大部分猪群的健康处于中等水平,因此必须要实施良好的生物安全措施,这样才能降低引入诸如蓝耳病之类新的疾病和毒株的风险。出于遗传改进方面的需要,封闭猪群如今似乎已经不大受欢迎,但这曾经是个好办法,能够保持猪群稳定的免疫水平,从而避免许多的问题。在中等健康水平的猪群里,抗生素的应用多半已经非常广泛,所以应该把抗生素的使用集中在关键的应激阶段,例如断奶阶段或转群阶段,而不是持续地依赖抗生素,以便降低抗生素的用量。

关于抗生素不用于预防而仅用于治疗的措施,存在着很大的争论。二者各有各的作用,不过看起来“早期治疗”或晚期预防可能是抗生素应用的最有效的形式,因为发病早期动物体内细菌的水平比较低,从而抗药性变异的选择水平也多半会比较低。必须通过诊断试验来确定猪场都有哪些微生物;细菌培养和药敏试验会很有帮助,这样可以针对正确的病原选择正确的抗生素按正确的剂量进行治疗。不要一味地朝问题扔抗生素,而是应该退一步,看看管理、环境方面存在哪些问题,或者是否有免疫抑制性感染造成了这个问题,比如,猪肺炎支原体Mycoplasma hyopneumoniae、PRRS病毒和PCV2,以及亚洲某些地区的猪瘟和伪狂犬病病毒都有免疫抑制作用。

其它支持疗法是否会有帮助?在非甾体抗炎药(NSAID)的应用和理解方面已经取得了进展,这些药可以减轻机体对抗疾病时表现出的过度反应。使用抗生素的同时在饮水中添加这种药物可改善猪对治疗措施的响应,从而更快地恢复健康。

疫苗的作用

过去几十年当中疫苗领域取得了巨大进展。例如,近年来PCV2疫苗在猪的保健方面发挥了突出的作用。与PCV2疫苗应用之前相比,英国猪群死亡率的全国数字都有下降。仍然有一些领域存在困惑和误解,但基本的免疫原理看来是没有错的。在病毒学和疫苗生产方面出现了令人激动的发展,这一点可以体现在重组技术的应用上,通过在杆状病毒系统当中插入开放阅读框(ORF)2来生产出壳蛋白抗原,甚至生产出杂交(PCV1/PCV2)的病毒。它们的药效达到92%的高水平(Martelli, 2010)。

在利用佐剂激发免疫反应方面也取得了巨大进展。尤其是猪肺炎支原体疫苗的开发过程,更是凸显了这种进展。早期的疫苗不一定能激发出最佳的免疫保护,通常生产条件下存在感染的情况下肺部损伤改善低于50%。通过引入水包油或油包水佐剂,生产条件下免疫接种的药效超过了60%,人工疾病挑战研究情况下接近了90%。同时这种技术还促成了单剂疫苗的研发和应用。亚单位(P97)支原体疫苗也表现出相似的药效。

蓝耳病疫苗方面的情况还不是那么确定。灭活疫苗的效果似乎很小,尽管这种疫苗能够激发抗体反应。活苗看来能够有效保护经产母猪免受繁殖与不孕问题的影响,但在生长猪当中,关于这种疫苗的免疫反应差异以及最终药效还存在着一些争论。美国毒株的转型活毒疫苗在16次试验中得出的肺部损伤减轻比例结果在17至97%之间,平均为70%(Roof等人,2007)。据认为,问题很大程度上是由基因漂移甚至基因转换造成的,尽管当前的转型活毒疫苗据报导对亚洲出现的高致病性毒株有效。

总的来说,在母猪身上应用疫苗可以使母猪和仔猪都获得很好的保护,这一点在细小病毒和PCV2疫苗方面表现得很明显。此外,它们还会提高母源抗体(MDA)的水平,这种抗体是经由初乳传递给仔猪的。这种抗体会在早期为仔猪提供免疫保护,但随着抗体水平降低,而仔猪又暴露在感染风险当中,那么仔猪就必须培养出自己的免疫。PCV2仔猪疫苗看来能够为生长猪的整个生命期提供更可靠的免疫保护,这一点也不意外。

感染位置对于免疫接种来说同样非常重要。感染时出现在肠道还是呼吸道还是生殖道的粘膜上;是不是侵入性的从而会造成菌血症或毒血症?对于PCV2的情况,它会造成毒血症,从而能够直接与抗体接触,因此临床疾病能够得到控制。至于M. hyopneumoniae,感染发生在粘膜/上皮表面,而激发的免疫抗体反应主要是全身性的。有一种额外的细胞介导效应存在,但疫苗无法直接激发表面作用抗体(IgA)。在家禽当中,有一种转型活毒,或称热敏感活毒支原体疫苗,这种疫苗会在上呼吸道定殖,能够产生直接的表面免疫刺激,可能能够提供更好的保护。

针对其它细菌性病原的疫苗,例如胸膜肺炎放线杆菌A. pleuropneumoniae、猪副嗜血杆菌H. parasuis,以及猪链球菌S. suis疫苗,它们对异源性挑战的反应各不相同,因为已知的血清型范围不同。对于A. pleuropneumoniae,已经通过挑选交叉保护抗原,例如外膜蛋白(OMP)和脂蛋白(OMLP)以及Apx溶细胞素外毒素I、II和III等,这些抗原覆盖12种主要的血清型(见表 2)。不管是因为抗原本身的作用,还是与强力的佐剂结合共同作用,总之经证实这种疫苗能够提供交叉保护,但起初在猪当中经常引起副作用。

在猪当中,胞内罗松菌Lawsonia intracellularis弱化活毒疫苗一直是一种重要的表面感染疫苗。疫苗细菌穿透粘膜上皮细胞,刺激产生局部的和系统的免疫反应,但不会发展成全面疾病。该疫苗的药效看来非常好,但接种时机很难把握,因为猪药当中常用的那些抗生素,例如四环素、大环内酯类抗生素、林可胺类抗生素以及截短侧耳素类抗生素,会杀死疫苗细菌。

亚单位疫苗是基于“逆向疫苗学”得出的备选抗原制作的疫苗,当前猪痢疾螺旋体Brachyspira hyodysenteriae的亚单位疫苗正在试验过程中。如果成功的话,这种疫苗将能够直接缓解抗生素应用的压力,但对于这种疫苗来说,在粘膜水平上产生足够的保护将是一件很苛刻的要求。

结论

将来提高猪群健康水平和生产力,必须依靠免疫技术的发展以及猪群健康管理的改进。

作为前沿防线,抗生素是有效的,但持续、过度地依赖于抗生素的应用将造成广泛的抗生素抗药性,并导致缺乏替代控制方案,从而无法持续开展高效的生产。欧盟已经有猪场因为多重抗药性猪痢疾螺旋体而不得不把猪宰掉(清群),而亚洲也存在多重抗药性胸膜肺炎放线杆菌和大肠杆菌,它们很难控制。

动物保健领域开发出新的抗生素类型的机会很小,因为兽药主要是从人医药业衍生出来的,因此现有产品需要保护,在兽医以及将来猪病治疗的过程中应用抗生素的过程必须更加谨慎。

更多内容

-如果您想了解文中提到的疾病的更多信息,请访问http://www.thepigsite.com/diseaseinfo/

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