不同饲养模式对鸭生产性能及环境源大肠杆菌耐药性的影响

摘要

养鸭产业是我国农业支柱产业之一。自本世纪初以来，肉鸭普遍采用简易大棚结合网上或垫料平养方式进行饲养，蛋鸭饲养则习惯沿用水域放牧方式。以上饲养模式落后与粗放，因缺乏有效的粪污资源化或无害化处理设施，已对我国水资源与土壤环境构成严重威胁;此外，因饲养环境差常导致疫病多发，药物使用频繁而直接威胁食品质量安全。发酵床饲养模式与蛋鸭笼养模式的研究与应用，在探索解决水禽规模饲养对环境产生的污染问题、公共食品质量问题具有重大意义。本文对发酵床饲养模式两个主要问题:发酵床饲养模式对肉鸭、蛋鸭生产性能与产品品质的影响，以及传统与新养鸭模式间细菌耐药等微生物安全特性的差异展开深入研究，旨在改善发酵床养鸭与蛋鸭笼养模式条件下的配套设施、饲养管理技术、生物安全性，以及为建立复杂饲养环境下细菌耐药性风险评估方法提供理论依据。试验分为以下5个部分: 1发酵床饲养对内鸭、蛋鸭生产性能影响与环境经济学分析 本试验均以依水圈养为参照，系统研究不同季节（春、夏、秋、冬）与饲养密度条件下（2.7、3.6、4.4只/m2）发酵床饲养樱桃谷肉鸭生产性能表现，以及发酵床旱养对苏邮1号蛋鸭生产性能、蛋肉品质的影响。结果表明:与传统依水圈养组相比，全年各季节发酵床肉鸭平均成活率达97.04％、出栏重为2.76kg，分别显著提高1.29％与1.85％(P＜0.05)，饲料报酬为2.18，显著下降2.24％(P＜0.05);夏季两饲养模式肉鸭总成活率、出栏重与采食量均为最低，秋季肉鸭总成活率、出栏重与总料重比为最优;不同饲养密度条件下，发酵床可显著提高内鸭成活率和料重比(P＜0.05)，且生产性能随饲养密度降低而提高。此外，冬季发酵床旱养蛋鸭5％与50％产蛋率日龄分别为106日龄、133日龄，与对照组相比分别显著提前12天(P＜0.01)和10天(P＜0.05)，鸭蛋平均蛋重显著提高(P＜0.05)，腿肌亮度值显著下降(P＜0.05),腿肌红度值显著提高（P＜0.05），胸肌剪切力显著提高（P＜0.05），胸肌滴水损失和蒸煮损失显著降低(P＜0.05)，腿肌滴水损失显著提高(P＜0.05)。研究结果揭示不同季节和饲养密度条件下，发酵床均可改善肉鸭成活率与料重比;肉鸭生产性能随饲养密度降低而改善;发酵床旱养不影响苏邮1号蛋鸭产蛋性能，未对鲜蛋与咸蛋品质产生不利影响。发酵床可适度提高肉鸭与蛋鸭饲养经济牧益，有效解决规模养鸭的环境污染问题。 2抗菌药、重金属累积对内鸭发酵床内细菌耐药性的影响 本研究旨在通过特定试验条件下，系统了解发酵床饲养肉鸭过程中抗菌药、饲料源重金属累积特性，以及细菌耐受抗菌物质能力演变特性，评估发酵床使用年限。本试验选取刚制作完成发酵床鸭舍（0批次），饲养4批次、8批次肉鸭时的鸭舍进行垫料采样，检测发酵床内已使用抗菌药与饲料源重金属含量，可培养细菌耐药数量，借助最低抑菌浓度试验、系统发育与Eric-PCR(Enterobacterial repetitive intergenic consensus sequence PCR)分型技术，研究以上各阶段大肠杆菌菌群对抗菌物质与重金属的耐受特性。结果显示:抗菌药与饲料源重金属于发酵床内持续累积。发酵床内耐受16mg/L，100mg/L强力霉素三种可培养细菌数与比例至饲养8批次肉鸭时均为显著上升，耐受8mg/L，50mg/L氧氟沙星三种可培养细菌数至饲养4批次肉鸭时均为显著上升。各阶段发酵床共分离得到147株大肠杆菌，耐受氨苄西林、四环素与强力霉素比例均已达到极高水平;耐受头孢噻呋、恩诺沙星、氧氟沙星与庆大霉素比例于8批次时均有上升。另外，与0批次大肠杆菌分离株相比，4与8批次菌株耐受Zn、Cu与Cd水平，以及B2型菌株检测比例均有上升，且各阶段大肠杆菌分离株系统进化分型主要为共生型。8批次较4批次同Eric-PCR分子分型菌株耐药能力进一步提升，同批次不同鸭含间同Eric-PCR分子分型菌株耐受抗菌物图谱存在差异。本试验揭示发酵床重复饲养多批次肉鸭后，若不采取相应措施处置床体内抗菌药与饲料源重金属的持续累积，将适于细菌耐药性进化。 3不同饲养模式鸭场环境源大肠杆菌耐药性与分子分型比较 新养鸭模式与传统依水圈养模式相比在饲养环境、设施与管理上存在一定差异，对重要致病菌耐药性进化与基因分型是否存在显著影响缺乏系统研究。本试验于2013年至2015年期间，分别选择特定试验条件下的肉鸭发酵床养殖场、蛋鸭笼养养殖场与肉鸭传统依水圈养养殖场进行比较试验，每饲养模式鸭场采样6批次，分别进行发酵床垫料、蛋笼污物、传统垫料与池塘水中的各型细菌数量检测，并尽量分离大量不同基因分型的大肠杆菌，将获得的大肠杆菌纯菌株进行8类抗菌药敏感性试验、系统进化与Eric-PCR分子分型。蛋鸭笼养养殖场总菌数与肠杆菌科细菌数高于其余鸭场。发酵床垫料、蛋鸭笼污物、传统垫料与池塘水分离大肠杆菌数分别为116，38，59与29株，其中发酵床源大肠杆菌耐受各类受试抗菌药的比例均为最高。各饲养模式鸭场环境大肠杆菌优势进化分型均为A型，并且耐受头孢噻呋，恩诺沙星与氧氟沙星的水平要高于其余各型;发酵床饲养模式鸭场环境B2型菌株分离率为12.9％，高于其余饲养模式鸭场。依水圈养模式鸭场垫料、池塘分别分离到与蛋鸭笼养养殖场同系统进化与Eric-PCR分型的大肠杆菌菌株，其中一对菌株耐药表型一致。本试验所有B2型菌株耐受四环素，其中8/15发酵床源菌株耐受恩诺沙星或氧氟沙星，4株其它饲养模式环境来源的B2菌株均为敏感。本试验肉鸭发酵床大肠杆菌菌群耐药性与致病性要强于其它养鸭模式。 4不同饲养模式鸭场喹诺酮耐药大肠杆菌PMQR基因检测及分析 本研究旨在了解不同饲养模式鸭场环境源大肠杆菌质粒介导喹诺酮耐药基因(plasmid-mediated quinolone resistance，PMQR)的流行特点及相互差异。选择肉鸭发酵床养殖场(87株)、蛋鸭笼养养殖场（10株）与肉鸭依水圈养养殖场（14株）已分离的氟喹诺酮耐受大肠杆菌菌株进行PMQR基因(qnrA、qnrB、qnrC、qnrD、qnrS、aac(6')-Ib-cr、qepA和oqxAB)检测，并结合6种抗菌药物最低抑菌浓度与系统发育分型结果进行分析。试验结果表明:各饲养模式鸭场氟喹诺酮耐受大肠杆菌菌株耐受氨苄西林、四环素、氟苯尼考水平极高(80-100％);肉鸭发酵床氟喹诺酮耐药菌株oqxAB、qnrS与aac(6')lb基因检测率最高，肉鸭依水圈养养殖场qnrS与aac(6')lb基因最为常见，而蛋鸭笼养养殖场仅发现qnrS基因;肉鸭发酵床养殖场、肉鸭依水圈养养殖场氟喹诺酮耐药菌株携带2种或2种以上PMQR基因比例分别为42.5％与28.6％;相比于其它系统发育分型，A型菌株检测PMQR基因种类（6种）与多PMQR基因组合方式均为最多（7种）。此外，qnr基因阳性菌株整体耐受恩诺沙星水平要低于qnr阴性菌株。本试验揭示了三类饲养模式鸭场氟喹诺酮耐药大肠杆菌中qnrS最为流行，其中肉鸭发酵床养殖场PMQR基因流行种类与携带多PMQR因子的菌株比例均为最高。

目录

声明

论文说明

摘要

符号说明

绪论

第一篇文献综述

第一章中国养鸭产业发展现状

1 中国鸭产业生产与消费概况

2传统养鸭模式存在问题

3新养鸭模式发展概况

4不同饲养方式对养禽业的影响

5不同饲养密度对养禽业的影响

第二章抗生素与细菌耐药性流行

1抗生素与耐药性

2耐药细菌流行与抗生素研究困境

第三章细菌耐药性进化研究进展

1 细菌耐药性形成诱导因素

2细菌耐受喹诺酮类抗菌药物研究进展

3细菌耐药性形成环境因素

第四章畜牧业细菌耐药性的传播

2畜牧业副产物与细菌耐药性传播

3畜牧业副产物处理现状与困境

第五章本研究的目的和意义

1本研究的必要性

2研究的主要内容和技术路线

第二篇试验部分

第一章发酵床饲养对肉鸭、蛋鸭生产性能影响与环境经济学分析

1材料与方法

2结果与分析

3 讨论

4结论

参考文献

第二章抗菌药、重金属累积对肉鸭发酵床内细菌耐药性的影响

1材料与方法

2结果

3讨论

4结论

参考文献

第三章不同饲养模式鸭场环境源大肠杆菌耐药性与分子分型比较

1材料和方法

2结果

3讨论

4结论

参考文献

第四章不同饲养模式鸭场喹诺酮耐药大肠杆菌PMQR基因检测及分析

1材料和方法

2结果与分析

3 讨论

4结论

参考文献

第五章总体讨论与全文结论

1养鸭模式发展

2新养鸭模式研究与运用现状

3全文结论

参考文献

本研究创新点

致谢

攻读学位期间发表的学术论文