非洲猪瘟(African swine fever, ASF)是由非洲猪瘟病毒(African swine fever virus, ASFV)引起的、在家猪和野猪中具有极高传染性的病毒性疾病,传播途径包括蜱虫叮咬传播、野猪迁徙扩散,以及被污染的饲料、器具等媒介传播
[1]。病猪确诊后死亡前,耳尖、臀部与颈后部会出现发绀现象,猪只感染后通常还会表现出发热、厌食、活动减少等典型症状
[2]。2018年8月,我国辽宁省沈阳市沈北新区发生首例非洲猪瘟疫情,此后1年内ASF迅速在我国扩散,给我国生猪产业带来了重创并造成巨大的经济损失
[3]。自1921年ASF首次在肯尼亚发现以来,早期研发的灭活疫苗、自然致弱分离株疫苗、细胞传代减毒疫苗等,通常存在保护效果差且毒力返强风险高的问题
[4-5];而近些年来研制的ASFV-G-ΔI177L、ASFV-G-ΔMGF等减毒活疫苗,在试验中表现出优良的免疫效果,已被证明是一类可行的安全候选疫苗
[6-7]。但该类疫苗对新出现的重组毒株存在保护效果不佳等问题,基于以上研究发现,现阶段疫苗很难同时兼顾有效性、安全性与毒株匹配性。同时,病毒具备基因组庞大、变异性高、免疫逃逸机制复杂等特点,导致疫苗研发与更新速度难以跟上病毒变异节奏,进一步加剧了防控工作的被动性
[8-9]。此外,ASFV对环境条件的抵抗力强,且目前尚无商品化疫苗上市,这些因素均加剧了该病的传播与防控难度
[10]。因此,构建完善的猪场生物安全体系并严格执行,成为阻断非洲猪瘟病毒侵入猪场的关键途径,其中包括猪场科学选址、场内功能区域划分、生物安全隔离以及严格消毒程序制定等内容
[11]。该体系的核心在于阻断外界病原侵入,而猪场与外界接触的主要环节可归纳为“人、物、车、猪”四大要素,针对这些要素的防控尤为重要。现有关于猪场管理与生物安全的研究中,对上述要素的论述常不够系统或仅作简述,未能充分体现其在整体防控中的核心地位。
本文通过系统探讨这四大要素的防控措施,明确关键控制环节,并提出防控优化措施,以期为生猪养殖业的生物安全防控提供参考依据。
1 非洲猪瘟病毒的生物学特性
ASFV是1种大型双链DNA病毒,具有二十面体多层结构,其基因组长度为170~193 kb,存在一定变异,编码151~167个开放阅读框,近半数基因功能未知
[12-13]。现阶段,主要通过核酸检测和免疫学检测的方法对该病毒进行检测,其中PCR检测具有灵敏度高、特异性强等特点而被广泛应用;ELISA检测则操作简单、快速,常作为疑似感染猪只的监测手段
[14]。研究发现,ASFV能通过网格蛋白介导的胞吞、大型胞饮或吞噬作用侵入宿主细胞,进入细胞后其膜外CD2v、pEP153R等蛋白能通过抑制淋巴细胞增殖、减少抗原呈递分子运输等方式逃避宿主免疫
[15]。在疫苗研发方面,传统的疫苗预防方案包括灭活疫苗和减毒疫苗,前者的免疫保护效果不佳,而后者则具有毒力返强风险
[16]。目前已知ASFV包括基因Ⅰ型和Ⅱ型两大基因型,共划分出24个基因亚型。不同基因型的病毒在生物学特性、致病力及传播能力等方面表现出显著差异
[17]。而我国主要流行的是基因Ⅱ型ASFV,同时还检测到基因Ⅰ型及Ⅰ/Ⅱ型重组毒株
[18]。
2 病毒流行病学特点
2.1 传染源
家猪和野猪均为ASF的易感动物,且野猪的易感性通常低于家猪,常表现为无症状携带状态,因此野猪群体是ASFV在野外循环传播的关键携带者。野猪感染ASFV后,其血液、尿液、粪便和唾液等多种体液及分泌物中均含有病毒,并且可通过口鼻接触、皮肤擦伤和交配等直接接触方式传播病毒
[12]。与野猪不同,家猪作为人工养殖的核心群体,既是疫情的主要受害者,也是规模化传播的关键载体
[19]。此外,研究者在野外动物宿主调查中发现,ASFV还可在钝缘蜱体内实现感染、复制并长期存活
[20]。Greig等
[21]通过免疫荧光技术等手段,发现经ASF实验感染的蜱虫体内,病毒先在其中肠复制,并于24~48 h内扩散至血腔、唾液腺、生殖组织等部位,进而能够通过叮咬吸血等方式传播病毒。上述病毒在不同宿主体内的增殖、扩散与传播特性,不仅增加了野外“蜱-蜱”“蜱-猪”间的病毒循环风险,也提升了区域间生物安全防控的复杂性,进一步加大了ASF在全国范围内根除的难度。
2.2 传播途径
ASF的传播方式可分为直接接触传播和间接接触传播两类。直接接触传播主要指感染猪与易感猪之间的接触。研究表明,感染猪主要通过口咽分泌物排毒,病毒排泄会出现2个峰值,分别为感染后15 d内与感染后25 d左右。此外,感染猪还会释放可经空气传播的病毒,空气中病毒DNA从感染后4 d起即可被检测到。粪便中偶尔出现高滴度病毒,鼻、眼、阴道分泌物中滴度较低
[22]。因此,在生猪养殖过程中若出现场内猪舍过于拥挤、转群和混群操作不当时,易增加健康猪只与感染猪只接触频率,从而加大病毒传播的风险。同时,在与野猪接触传播的案例中发现,欧洲的波兰、拉脱维亚、爱沙尼亚等此前无ASF疫情的地区,于2014年首次出现ASF疫情,其疫情传播与野猪从疫区迁徙密切相关
[23]。
间接接触传播主要由猪只接触被病毒污染的介质引起。蜱虫作为ASFV的自然宿主,在叮咬猪只吸血的过程中有很大可能将病毒传染给猪。此外,蚊子、苍蝇以及鸟类等是ASFV的非自然宿主,但可通过机械携带病毒的方式间接传染给猪只
[24]。规模化养殖场通过科学的生物安全防控措施可有效地避免这类传播风险。但值得注意的是,未加工的饲料可能因被携带病毒的鸭子、啮齿动物等接触而受到污染,早期研究及相关证据表明,部分地区动物疫病暴发与进口入关的污染饲料原料相关
[25]。Stoian等
[26]对跨大西洋污染饲料运输模拟对的研究显示,ASFV在多数的测试饲料原料中可保持感染性,其中有机豆粕比普通豆粕的半衰期长,而全价饲料的病毒半衰期长于单一饲料原料,这可能是不同饲料成分中的蛋白质、脂肪或水分含量差异导致病毒稳定性不同的原因。因此,外来饲料的输入也可能成为猪场感染ASFV的潜在风险。此外,引种过程中若对种源地风险状态了解不足,亦可能将病毒引入猪场
[27];同时,运输车辆混用、未能严格执行“一单元一设备”“一舍一工具”的生物安全管理规范等行为,也会增加交叉感染风险。综上所述,猪场在与外界互动的多个环节均面临ASFV传入的风险。建立标准化的防控制度并配备相应的防护设施,对有效防控非洲猪瘟具有重要意义。
3 基于“人-物-车-猪”的生物安全防控策略
3.1 人员与车辆的全流程管控
人员和车辆的流动是ASF传播的重要风险因素;Hu等
[28]通过构建ASFV网络传播动态模型和半定向加权网络的时空反向检测算法,分析了ASF多种传播途径的风险,相关结果表明人员与车辆携带病毒是ASF最主要的高风险传播途径。在人员管控方面,应区分外部人员与内部人员实施管理。外部人员需提前1 d提交入场申请,经工作人员核对信息后,对其本人及随身物品采样进行ASFV病原检测。在等待检测结果期间,人员需完成手部和鞋底消毒、刷牙漱口等卫生处置。检测结果确认为阴性后,由专车接送至生物安全中心进行全面清洁,更换洁净衣物后进入净区隔离住宿。次日由专车送至猪场大门,进入外生活区隔离一夜,在生活区设定的隔离期满后,经生产区洗消流程后方可进入生产区。同时,在生产区需注意不同猪舍的工作人员严禁串岗,所用工具禁止交叉使用,用后需浸泡消毒。
车辆的管控,需在距场区不低于3 km的地方建立车辆洗消点,外来车辆需在洗消点执行规范的清洗、消毒、烘干及静置流程。此外,为确保猪只专用运输车辆符合防疫要求,必须严格遵循既定的生物安全操作规范。在执行运输任务前,车辆须首先在场外专用洗消中心完成初次采样检测,确认非洲猪瘟病毒核酸检测结果为阴性后,方可进入符合标准的车辆洗消中心,按照既定流程进行彻底清洗与消毒。运输任务下达后,车辆需前往二级洗消点,再次接受驾驶室及车体表面的采样检测,待检测结果确认为阴性后,方可启动第二阶段的全面清洗消毒流程。运输车辆完成运输任务驶离猪场后,需前往相应的消毒中心进行清洗、消毒、烘干及静置处理,确保车辆符合后续运输任务的防疫要求。同时,还需注意专车专用,尤其是运输过生猪、病死猪等的高风险车辆需重点管控,并对这类车辆执行严格的洗消处理流程。
3.2 物资与生猪的源头性防控
物资与生猪是猪场生物安全防控不可忽视的重要部分;饲料作为进入猪场的核心物资来源,病原体可通过生物间接传播途径污染饲料原料表面,且在加工为成品饲料后仍可能存活并保持传染性。研究显示,ASFV在冷冻条件下可存活5~7年并保持感染力;在4 ℃的受污染饲料中可存活30 d,而在温度≥55 ℃时则迅速失活
[29-30]。因此,猪场对于饲料的采购应遵循从无ASF疫情区采购饲料的原则,优先选择具备非洲猪瘟检测资质的饲料生产企业;并应尽量避免使用含有动物源成分的饲料
[31]。同时,饲料运输车辆需按照公司规划的路线行驶,避免途经ASF疫情发生区或历史疫情发生区。饲料运达后,需转运至指定地点进行消毒与静置处理,从而最大程度降低病毒感染的风险。此外,其他物资应由公司统一采购并由专车运输,送达指定区域后进行隔离、消毒及存放处理。不同属性的物资需采用对应的消毒方式;如兽药、工具等可通过浸泡、烘干、熏蒸等方式进行消毒。随后将物品送入中央仓库统一分类存放、静置处理,避免引发场内交叉感染。
猪场在引种过程中应严格按照防疫标准执行,引种前需符合当地省、市、县动物卫生监督管理相关规定,并确保引种来源地无ASF疫情发生史;引入猪只的来源公司需出具相关疫病检测报告
[32]。同时,猪场需在场区外不低于500 m处建设隔离场区,运达的猪只需转入该隔离场区,并对引入猪只实施42 d的隔离饲养与观察;经临床检查和实验室检测合格后方可入场。此外,猪是ASF传播的核心枢纽,既是传染源主体,也是唯一易感者,针对大型规模化畜禽养殖场,自繁自养模式减少了引种过程带来的风险因素,有助于提升整体生物安全水平。
4 防控体系优化措施
4.1 分级防控与动态管理
在非洲猪瘟常态化防控背景下,养猪企业需依据自身条件制定差异化的生物安全防疫标准。养殖大企业拥有充足资源,可建设更完善的防控设施,并执行更为严格的防疫标准,以降低规模化养殖中的疫病传播风险。例如,ASF无疫小区的建设,可对入场前后的重要环节,如:引种、销售及产地检疫、饲料使用及生产运输等进行集中监管
[33],从而有效降低场区内部的防疫压力。同时,为维持员工的工作积极性,可积极改善猪场内的工作环境,及时更新场内技术、引进专业设备;在ASF等重大传染病持续影响下,疫苗免疫过程中针头共用是1项潜在风险,而无针注射技术基于高速流体动力学原理,利用高压气体将液体药物通过极小喷嘴形成细小高速的液体射流,整个过程耗时极短,疼痛感轻微。该技术能够降低交叉感染风险与病原体传播概率,提高免疫接种效率,减轻操作人员工作负担,针头造成的组织损伤及异物残留,同时有效降低接种对象的应激反应,进而提升疫苗免疫效果
[34-35]。但该技术在实际应用中仍存在诸多制约因素,主要包括设备启动成本高、需配套压缩气体存储设施、对操作人员专业培训要求严苛,以及设备后期维修保养难度较大等问题。而家庭农场和散户由于资金有限、缺乏专业的生物安全防控设备,对其提出的较高生物安全防疫要求,难以全面落实。此类场区应首先确保严格执行基础洗消程序,并尝试通过饲喂含有中草药饲料添加剂的饲料等方式,增强猪只免疫力,进而降低猪只疫病感染和传播风险。相关研究表明,中药中的活性成分如芦荟大黄素可呈剂量依赖性降低猪原代猪肺泡巨噬细胞中ASFV
B646L基因拷贝数,显著下调ASFV核心蛋白p30的表达,而川楝素则可通过上调猪肺泡巨噬细胞中干扰素调节因子1(IRF1)高效抑制ASFV体外复制
[36-37]。除此之外,还可在猪场周边建立疫情监测点,及时掌握周边地区的疫情动态,调整防疫等级,若发现疫情暴发迹象,立即启动应急预案
[38]。
4.2 技术支撑与创新
Olesen等
[39]团队于2017年通过研究证实,ASFV毒株(POL/2015/Podlaskie/Lindholm)具有气溶胶途径的传播能力,在空气接触组的猪只中,部分猪只从感染后第11天和第12天开始出现发热和沉郁症状,鼻拭子、口腔拭子和直肠拭子经qPCR检测均呈阳性,且可在拭子样本中检测到低水平的病毒DNA。2023年Li等
[40]团队首次证实了ASFV可通过气溶胶传播,且最小传播距离仅10 m。随后,该团队持续开展科研攻关,系统研发出包括空气采样器、大吞吐量空气病毒智能监测仪、空气过滤与消毒装备在内的系列防控设备
[41]。这些专业的病毒监测、过滤与消毒装备,为猪场关键接触环节的病毒阻断提供了技术支撑。与此同时,人工智能技术与红外测温、智能感知等技术相结合,显著提升了ASF在环境与行为层面的监测准确性及自动化水平
[42-43]。此外,在人员、运输车辆等其他环节,ASFV检测同样至关重要。传统检测方法虽在灵敏度或检测速度方面具有一定优势,但往往难以满足现场快速、简便的应用需求。现阶段研究发现,基于生物传感器、人工智能、磁珠、微流体技术和磁流体装置开发的ASFV新型检测方法,具有便捷、高效、省时省力且可现场快速检测的优势
[44]。随着智能养殖理念的推广,大中型养猪企业积极开展相关技术研发与应用。其中,牧原智能化研发团队已累计申请专利697项,涵盖生猪养殖相关的多个领域,且部分设备已进入规模化应用阶段
[45]。而广西扬翔“楼房养猪模式”,采用了人工智能、区块链等技术,实现全程数据信息化,每一栋楼、每一层都形成封闭空间结构互不干扰,从而确保了生物安全的高度保障及养殖环境条件的精准可控
[46]。综上所述,随着养殖相关技术与设备的不断创新和发展,生猪养殖从业者对疫病防控的掌握程度不断提升,这减少了猪场生物安全防控中关键环节的病原接触风险,同时也为疫病暴发后精准隔离防控等措施的实施提供了有力支撑。
4.3 建立追溯与预警体系
构建以ASF为核心防控靶点,覆盖生猪产业链及区域的监测预警与追溯体系,对于实现养殖环节重大动物疫病的早期识别与快速响应具有重要意义。该体系不仅能够及时发现疑似疫情并向畜牧兽医主管部门或动物疫病预防控制机构报告,还可为相关机构开展紧急流行病学调查及应急监测提供技术支撑。在疑似疫情的溯源调查过程中,传统的溯源体系存在记录不完整、操作繁杂、数据不标准、信息共享不畅等问题
[47],当前,一系列新技术的应用为这些问题提供了有效解决方案。无线射频识别(RFID)技术通过无线射频方式实现数据的通信与识别,兼具存储信息量大、环境适应性强和使用寿命长等特性,在畜禽追溯监测领域具有显著应用价值
[48]。同时,利用基于CRISPR/Cas12a与重组酶扩增的非洲猪瘟病毒可视化检测技术,可实现野外及疫情现场的快速测序,满足疫情应急溯源的时效需求
[49]。在疫情确诊县及受威胁的毗邻区域,可在具备较高生物安全水平的猪场部署生猪疫病智能监测系统。该系统融合人工智能、大数据与区块链等技术,并借助计算机视觉、自然语言处理等方法,结合智能大模型的构建与训练,与自动巡栏移动设备、自主研发的电子耳标等装置联动,实现对猪只疫病临床症状及其采食、饮水、精神状态等异常表现的自动化识别与高频监测
[50-53];一旦监测到异常信息,系统可通过电子耳标信息快速定位目标猪只,结合历史数据和疫情传播模型评估风险等级,实现及时上报与隔离处置。同时,针对疫区划定范围内的定点生猪运输,可利用配备车载GPS定位的运输载体建立运输轨迹闭环监督机制,杜绝异常停留行为,降低接触感染风险
[54]。此外,在疫区或受威胁区域对猪场进出车辆实施严格管控,可通过移动监测程序与数据平台,对进入场区运输车辆的活动轨迹及其清洗消毒流程参数、消毒剂种类及操作人员等信息也实现全程记录与上传。建立防控环节详细、完整的工作档案,为疫病风险的严密把控、快速响应和溯源调查提供有力支撑。
5 结 语
在当前的生猪养殖行业中,严格执行生物安全防控仍是应对ASF最为有效的手段。从传染病传播环节来看,传染源、传播途径和易感动物缺一不可,而ASFV的特殊性决定了其在养殖环境中的高度接触性的传播特性。“人、物、车、猪”作为养殖场中不可避免的流动要素,既可能成为移动的传染源载体,也可能充当传播途径中的关键媒介。因此,养殖从业者在构建防控体系时,必须聚焦这些环节的传播风险,重点管控这四类要素的关键节点,并严格按照规范流程落实各项防控措施。同时,应积极引入人工智能、大数据、区块链等前沿技术,将其融合进产区的日常管理、疫情监测、风险预警以及信息追溯等环节,从而增强防控措施的针对性与实用性,提升生物安全管理的智能化与精准化水平,实现高效、可持续的ASF防控。
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