畜禽产品中残留抗生素的危害及消除方法

人们在谈论抗生素的危害时，经常强调需要在物饲料中限制使用抗生素。从2006年1月开始，欧盟要求全面禁止在动物饲料中添加抗生素，随后日本和韩国等发达国家也建立了相应的条例，国际奥委会也要求北京为2008年奥运会提供符合欧盟要求的抗生素含量极低的安全肉食品。

使用抗生素的危害是如何产生的？

既然抗生素能治病杀菌，为什么还要禁止使用呢？

要回答这个问题，首先需要理解抗生素消毒杀菌的原理。以青霉素为例，青霉素通过干扰细菌细胞壁合成的末端反应而杀死生长的细胞。但是为什么病菌会产生抗生性反应？其实这是自然界存在的普遍现象，有矛必有盾，生物界才能平衡。在自然界中同时也存着大量的抗性质粒，科学研究发现，有多少抗生素，也就有多少相应存在有多少种抗性质粒。

以下还是以青霉素为例说明菌体细胞如何产生抗性。自然界中存在一种氨苄青霉素抗性基因，编码一种周质酶（b-内酰胺酶）可以特异地切割氨苄青霉素的b—内酰胺环，从而使青霉素失去杀菌的效力。这种抗性基因可以组合到重组质粒上，而质粒可以很方便进入细菌细胞内，利用细胞内的核苷酸，氨基酸和APT等物质进行扩增、转录和翻译。质粒在扩增和翻译过程中不影响细胞内其它细胞的功能，只是对细胞的繁殖速度略有影响（由于利用了细胞内的部分物质和能量，使细胞繁殖速度下降）。青霉素进入了含有这种质粒的细胞内以后，就会被这种质粒“翻译”出来的b—内酰胺酶所降解，使菌体细胞不受青霉素的伤害。当然，如果青霉素数量很多，翻译出来的酶不够用，细胞仍然会被杀死。但是质粒在细胞内的分布数量是不同的，如同生物界中的个体一样存在着显著的差异性。有些菌体细胞内的质粒数量很多，有些很少。在一定浓度的青霉素“选择”下，含有抗性质粒多的细胞可以存活，而含有抗性质粒少的细胞就会被杀灭。存活下来的细胞会继续生长繁殖，接受下一轮更高的青霉素浓度的考验。这种循环不断延续的结果就是用药量越来越大，存活细菌的耐药性也越来越强（无论是有害菌还是有益菌都是如此），它的影响涉及到养殖场的水源、地表和表层空气等多个方面，而且这种影响一旦形成就很难消除。

从上述分析可以发现：一个养殖场要想通过使用抗生素来根治某些疾病是不可能的。同样，如果人长期食用了含有抗生素的食品，也会使体内的细菌产生抗性。当人们有了病以后，再想杀灭病菌就比原来更困难了，用药的剂量就要相应增加。20世纪60年代，青霉素的治疗剂量是很低的，而现在的使用剂量大大提高了（至少提高了5倍），其主要原因就是我们环境中的微生物（主要是细菌）的抗性大大提高了。所以，我们不能为了暂时的利益而破坏了数千万年形成的生态环境。它是一个很好的平衡体系，破坏它很容易，重新建立却很难。

下表是几种常用的饲用抗生素及其抗性机理

消除畜禽产品中抗生素残留的方法

消除畜禽产品中抗生素残留最直接的方法就是在饲料中不添加抗生素。但是在我国目前现有的畜禽养殖条件下，推广普及这种方式是很困难的。其主要原因是我国目前养殖场的生态环境和管理水平与欧洲发达国家相比存在极大差距。

采用抗生素替代品，在畜禽饲料中添加微生物和微生物发酵物，可以提高畜禽的抗病力，降低畜禽产品中抗生素的残留量。很多试验也证明，如果不考虑饲养成本，在饲料中大剂量添加某些微生物活菌制剂或微生物发酵物是可以完全替代抗生素的，也就是说实现畜禽无抗生素饲养在理论上是完全可行的。

但是，由于生产技术的原因，饲料用微生物发酵产品的生产成本一般都要超过8元/kg。如果某种抗生素替代产品在普通配合饲料中添加量达到5%，那么每吨配合饲料的综合成本至少需要增加300元以上。在畜禽终端产品没有进行大幅度提价的前提下，即使这种产品可以完全替代抗生素，也是很难进行实际推广应用的，至少在我国目前的条件下，这种情形还要延续很长一段时间。但是，如果采用新颖简便的微生物发酵技术，使微生物发酵产品的生产成本大幅度下降，即使在配合饲料中添加比例达到10%以上也不增加畜禽饲养成本，可能是最终有望实现无抗生素畜禽饲养的关键。

动物消化道的某些活菌，特别是一些活性乳酸菌，在大剂量使用的情况下可以明显改善动物的消化健康状态，提高动物的免疫力，从而可以减少甚至消除对抗生素的依赖。

乳酸菌是一类厌氧微生物，培养比较容易，但是保持其活性比较难，特别是在动物养殖中推广使用有诸多不便。我国的动物养殖比较粗放，而且这种方式还将长期存在。所以能够在我国实际生产中使用的饲料用微生物产品必须成本低廉、储运方便、质量稳定、不受环境因素（主要是温度和空气）影响。

乳酸菌发酵培养的生产方式多种多样，其中比较典型的生产方式是青储发酵，但是这种方式仅限于制备反刍动物饲料，而且几乎不能运输，必须随取随用。用于生猪和家禽的乳酸菌发酵物比较少，虽然近年来国内外在这方面进行大量的开发研究，但是能进行实际推广应用的产品并不多。1998年以来，韩国在这方面投入了大量科研力量（以韩国工业微生物研究所为主要代表，联合EASYBIO和OBT等大公司。），取得了很多可喜的进展，目前已经有3-5个产品（主要是乳酸菌和酵母菌培养物）作为抗生素替代品应用于畜禽养殖，并取得了较好成绩，但是由于生产成本的问题，在我国现有条件下推广还是有不少困难。

我国在这方面的研究开始于1996年，但是科研力量比较分散，进展比较缓慢。2000年10月，中国农业大学农业部饲料工业中心开始了长期坚韧的饲用抗生素替代研究工作，该中心联合北京市饲料监察所和北京肉多多生物科技有限公司，经过6年多的艰苦努力，利用巧妙的微生物组合顺序发酵，采用移动式固态发酵技术，以玉米浆、果渣、菜粕等农副产品为主要原料，生产出了高质量的猪用微生物发酵饲料，成品中活性乳酸菌含量的达到10⁹CFU/g以上，而且工艺简便、投资少、产品质量稳定、储存运输方便，加工成本不超过200元/吨（包含除原料以外的人工费、包装材料和能耗水电）。在生猪配合饲料中添加20%也不会增加饲养成本。经北京、河北和山东等30多家规模化生猪养殖场（生猪总试验数超过5000头）试验证明，在生猪配合饲料中添加15-25%的微生物发酵饲料就可以实现生猪从25kg—出栏的无抗生素饲养，而且生产性能比对照组还有优势，死亡率极低（不超过1.0%），生长速度可以增加3-5%，饲料营养的利用效率可以提高4%左右（经发酵后原料中的大分子物质和抗营养因子被大幅度降解），猪肉的品质达到欧盟安全肉要求。到2007年2月为止，已经有7家国内饲料生产企业引进了这项技术。

从2007年1月开始，中国农业大学农业部饲料工业中心根据前期的研究成果（主要针对生猪），开发研究禽用微生物发酵饲料。移动式固态发酵工艺可以沿用，但是发酵微生物的组合需要重新调整，但是这只是时间问题，关键技术已经没有障碍。