隨著非洲豬瘟(ASF)病毒在世界范圍內(nèi)的持續(xù)發(fā)展,美國豬肉行業(yè)正在努力避免這種病毒進入國內(nèi)。從2013年豬流行性腹瀉病毒(PEDV)爆發(fā)以及關(guān)于飼料與飼料成分相關(guān)風險的開創(chuàng)性研究中學到的知識讓我們逐步找到了更多答案。
派普斯應用研究中心主任Scott Dee, DVM, PhD在2019年美國豬獸醫(yī)協(xié)會大會上說:“ASF正在到來,它來源于飼料。”
“因此我們必須要做好準備。”
早在2014年,飼料作為傳播風險這一問題就引起了Dee以及南達科塔州立大學(SDSU)和堪薩斯州立大學(KSU)的研究者的關(guān)注,這主要是因為PEDV在進入美國之后的8周內(nèi)就已經(jīng)傳播至幾乎所有生產(chǎn)生豬的州。目前ASF即將到來,這一合作研究小組希望研究飼料是否是包括ASF病毒在內(nèi)的外來動物疾病(FAD)的載體。
此研究納入了11種病毒,包括A型塞內(nèi)卡病毒(SVA)【口蹄疫(FMD)病毒的替代病毒】。由于KSU設(shè)置了生物安全研究所(一家三級生物安全實驗室),他們可以直接研究ASF病毒(2007年在佐治亞州分離得到的病毒株,目前在亞洲流行)、豬瘟病毒和中國偽狂犬病病毒。
Dee說:“生豬健康信息中心(SHIC)的資金幫助我們與KSU的Niederwerder博士和她的專家團隊建立了合作,這可以讓我們對真實的病毒進行研究,而不是其替代品。”
合作研究組啟動了一項分為三個階段的研究,以回答以下問題:
1. 這些病毒是否可以在飼料和/或飼料成分中存活至跨太平洋或跨大西洋模擬運輸?
2. 這些病毒是否可以通過被污染的飼料和/或飼料成分進行傳播并且影響美國的豬群?
3. 什么工具或措施能夠緩解病毒進入和發(fā)展帶來的風險?
病毒能夠在長途運輸后保持存活
在一項使用跨國界模型模擬將飼料成分從中國運至美國的研究中,研究者發(fā)現(xiàn)PEDV可在一些飼料和/或飼料成分中存活至30天左右的跨洋運輸結(jié)束。其他研究也已經(jīng)證明ASF和SVA病毒具有相同的穩(wěn)定性。
研究者檢查了主要從中國進口至美國的完整飼料和飼料成分。飼料成分包括豆油餅、蒸餾后的干燥谷物和可溶物、干濕寵物食物、傳統(tǒng)及有機大豆餐食、豬肉香腸腸衣、鹽酸賴氨酸、氯化膽堿和維生素D。
堪薩斯州立大學的Megan Niederwerder, DVM, PhD發(fā)現(xiàn)SVA是穩(wěn)定性最好的病毒,能夠在進行測試的12種飼料及其成分的11種中存活,而ASF病毒能在9種成分中存活。
“考慮到SVA是FMD病毒的替代病毒,存活飼料成分占比最高的病毒在SHIC Swine Disease Matrix中被認為是最主要的病原體,”她說,“豬瘟病毒和偽狂犬病病毒能在一些飼料成分中存活,但是這些實驗仍在進行。”(最近的一項研究:研究:新發(fā)現(xiàn)2種可在動物飼料中傳播的病毒)
病毒存活存在很大變化,這取決于病毒和飼料成分的性質(zhì)。研究者注意到高風險組合似乎取決于“正確病毒與正確成分的組合”。
能夠在傳統(tǒng)大豆餐食、鹽酸賴氨酸、氯化膽堿、維生素D和豬肉香腸腸衣中存活的病毒更多。但是最突出的例子是傳統(tǒng)和有機大豆餐食之間的差別,傳統(tǒng)大豆餐食更有助于病毒存活。研究者發(fā)現(xiàn)一個可能的原因是相比于有機大豆餐食,傳統(tǒng)大豆餐食含有較低的脂肪和較高的蛋白質(zhì),但是尚未形成定論。
“這一開創(chuàng)性研究提供的數(shù)據(jù)表明飼料成分可能是病毒在世界范圍內(nèi)進行移動的載體,”Dee說,“沒有人做過這樣的研究,這是一個全新的研究領(lǐng)域。”
通過飼料和液體的ASF暴露
在研究的第二階段,開創(chuàng)性研究已經(jīng)證實ASF病毒可通過飼料和液體傳播至豬群。首席研究員Niederwerder告訴Pig Health Today此研究的目的是確定不同濃度下ASF病毒的侵染概率以及自然引水和喂養(yǎng)過程中口腔接觸的最小和中位感染劑量。
“我們知道ASF病毒可通過野豬和家豬之間的直接接觸、被污染的豬肉產(chǎn)品、蜱蟲和用殘羹喂豬的行為進行傳播,”她補充說。“但是我們不知道ASF病毒是否可以通過全價植物基飼料或液體的自然消耗進行傳播。”
在此研究中,單獨喂養(yǎng)的7-8周大的豬被暴露于少量液體介質(zhì)(100 ml)或全價飼料(100 g)中劑量為100 TCID50至108 TCID50的ASF病毒。飼料為不含動物基產(chǎn)品的玉米和大豆餐食。
在暴露后5天,對豬執(zhí)行安樂死,并使用聚合酶鏈反應和病毒分離對ASF感染進行評估。結(jié)果表明液體中的最小感染劑量為100 TCID50,而全價飼料中的最小感染劑量為104 TCID50。液體和飼料中的中位感染劑量分別為101.0 TCID50和106.8 TCID50。
“即便在我們確信可以給予豬的最低劑量的情況下,當液體中出現(xiàn)病毒時,大約40%的豬會被感染,”Niederwerder說。“從急性感染的豬身上脫落的病毒通常在此范圍內(nèi),甚至更高。”
研究人員還通過液體和飼料的典型消耗模式模擬了實際中可能出現(xiàn)的重復暴露情況。他們發(fā)現(xiàn)在所有ASF病毒劑量水平下,感染可能性都隨著接觸次數(shù)的增加而增加。這一點很重要,因為豬會重復消耗受污染的飼料或液體,這取決于它們的年齡,并且其消耗量(分別為> 100 g和> 100 ml)高于進行研究的消耗量。
“例如當病毒濃度為104 TCID50 virus時,一次暴露之后的感染可能性為25%,而10次暴露之后,感染可能性接近100%。”Niederwerder注意到。即使是在液體具有較低的最小感染劑量的情況下,飼料似乎更令人擔憂,這是因為“一批受到污染的飼料可能被分發(fā)給多個農(nóng)場,可以提供好幾天的飼料,并且為很多豬提供食物。”
盡管現(xiàn)在我們已經(jīng)知道ASF病毒可以在飼料和/或液體成分中存活30天以上,我們正在研究其感染能力可以維持多久。“我們需要考慮飼料是ASF病毒進入美國豬群的方法之一,”Niederwerder說,“但是這不是唯一一種方法,我們需要隨時關(guān)注并采取預防程序來保護美國豬群。”
緩解措施是下一個優(yōu)先考慮的事項
風險緩解是研究的第3階段。這包括建立ASF病毒的半衰期數(shù)據(jù)集用于優(yōu)化飼料處理的保存建議并減少傳播風險。需要注意的是豬肉產(chǎn)業(yè)集群根據(jù)目前的知識給出了有關(guān)保存時間的建議。
Niederwerder說:“我們知道在肉類和其他基質(zhì)中,病毒容易受到高溫的影響,因此我們應針對飼料成分控制保存時間和溫度,以保持病毒處于未激活狀態(tài)。”
目前生產(chǎn)者和飼料生產(chǎn)商可以開始從ASF病毒風險較低的國家中進口飼料成分,同時考慮是否可以更換或去除某些成分。此外,豬肉產(chǎn)業(yè)集群向生產(chǎn)者提供了飼料成分決策樹以幫助生產(chǎn)者與飼料供應商進行合作,最小化飼料成分帶來的風險。
重視飼料風險
根據(jù)在中國的工作經(jīng)歷,Dee認為生產(chǎn)者非常重視飼料風險。例如他發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)者每天對250個樣本進行檢測,并且建立了包括11000多個樣本的數(shù)據(jù)集。“在這些樣本中,他們發(fā)現(xiàn)了少量陽性樣本,1%至2%的ASF病毒存在于全價飼料和飼料成分中,”他說,“這說明你需要非常努力才能發(fā)現(xiàn)這種病毒。”
更令人驚訝的是他們發(fā)現(xiàn)的環(huán)境污染。Dee繼續(xù)說:“他們在磨坊、卡車、人身上和鞋上發(fā)現(xiàn)了ASF病毒,就像核彈一樣。什么東西都被烏云所覆蓋。”
化學緩和劑可能是一種選擇,Dee和南達科塔州立大學的研究人員Diego Diel, DVM, PhD正在進行關(guān)于其他病毒的研究。他們正在派普斯通獸醫(yī)服務(wù)的設(shè)施中進行此研究,他們將100頭豬分為6組,每組單獨在一個房間中進行飼養(yǎng)。每個房間都有獨立的容器,以確保將受到病毒感染的飼料和未受到病毒感染的飼料分開。他們已經(jīng)對10多個公司的多種候選產(chǎn)品進行了檢測。
Dee解釋說他們盡可能使病毒暴露過程貼近自然。在1磅重的冰塊中接種SVA、豬繁殖與呼吸綜合征病毒(PRRSv)和PED病毒(100 ml,105),然后將其放入飼料容器,讓其融化并滲入飼料中。他們用棉簽對整個環(huán)境進行采樣,以確定病毒是否通過飼料進入了整個房間,并且對豬進行了體液檢測和尸檢。
初步結(jié)果對PRRS和SVA病毒比較有利,但是PEDV的結(jié)果不太理想。“所有產(chǎn)品都能很好地緩解病毒帶來的風險,”Dee說。“它們能夠降低病毒載量和感染風險,但是仍然沒有一個很好的方法。”
他們計劃在年底之前對10種其他緩和劑進行研究。之后Dee和Diel會把相關(guān)信息交給Niederwerder進行ASF病毒檢測。
“我一直把2019年視為緩和劑發(fā)展的關(guān)鍵之年,”Dee說。“生產(chǎn)者相信飼料中存在風險,而且不想讓ASF或其他FAD有機會進入豬群。他們正在利用科學知識作出決定,而我們正在努力向前,接受即將出現(xiàn)的挑戰(zhàn)。”
防非復養(yǎng):
飼料是最直接可以接觸到豬的傳染源,原料的采購、飼料高溫制粒、運輸安全都是我們需要考慮的問題。
病毒感染需要一定的量,這也是為什么我們發(fā)病后往往不知道傳入的途徑,可能是某一次帶毒也可能是多次微量帶毒,也可能是多次錯誤的做法都沒有感染,一次大劑量才導致發(fā)病。
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