2-3.1 各國的流行病學調查
(一) 瑞典
在瑞典,無論是動物或飼料中一旦檢出沙門氏桿菌,皆必須送往國家檢測單位進 行血清型鑑定與抗生素感受性試驗,且 S. Typhimurium與S. Enteritidis皆必須進一步進 行噬菌體分型 ( phage type)。
並且自1991年起對於飼料場進行以HACCP為基礎的風險因子管控作業,其重要 管控點主要在於環境以及製程中所產生的灰塵與碎屑,採樣方法為每週於各飼料廠最 少採取五個樣品進行檢驗,若同一地點單位在多次採樣皆分離到相同血清型及噬菌體 型別,則僅採計第一次分離的結果。
瑞典農業部在1993至1997年間飼料廠對於四大種類的檢體,包括不同的飼料成份
(包含植物性、動物性及未分類)、飼料成品、在飼料廠收集到的灰塵及碎屑及難以 分類的飼料廠檢體來進行採檢,共分離到957株沙門氏桿菌。檢測結果發現動物性原 料共分離到28株沙門氏桿菌,植物性原料則有194株,顯示該國植物性原料污染情形 較動物源嚴重。最常見的血清型是 S. Senftenberg、S. Mbandaka、S. Agona、S. Anatum 與 S. Cubana,而最常受污染的植物性原料種類則為大豆粉、玉米及油菜籽。此外,
在飼料廠收集到的灰塵及碎屑共分離到464株沙門氏桿菌(48.3 %, 464/957)為四類檢 體中分離率最高的檢體種類 (Boqvist, Hansson et al. 2003),顯示飼料廠應重視廠內環 境粉塵之清除是否確實,並盡量減少製程中所發生的粉塵量。
另外值得注意的是在進行調查的這段期間最常從動物性原料分離到的血清型S.
Livingstone (9.8 %) 不僅是首度於飼料分離到,且此血清型於1994年間經常可從該國 蛋雞(59.3 %)分離到,藉由PFGE ( pulse- field gel electrophoresis ) 分型結果,有學 者懷疑是藉由飼料污染雞隻的實例 (Eriksson, Lofstrom et al. 2005)。
分離結果並顯示一些較常從同時期瑞典境內動物分離到的血清型,像是 S.
Typhimurium、S. Enteritidis 與 S. Dublin 等則並不常從飼料中被分離到,因此學者認
為瑞典境內動物所發生的沙門氏桿菌污染除了 S. Livingstone 這個血清型外,似乎與 飼料源較無相關性。
(二) 荷蘭
在 1990 年七月至 1991 年四月間對於三種飼料成品:火雞飼料 (包括第一期、第 二期及第三期料)、蛋雞料及鴨飼料,以及四種飼料原料包括魚粉、肉骨粉、樹薯粉 及玉米進行檢測,並分別比較粉狀及粒狀飼料之沙門氏桿菌汙染率。
結果發現三種飼料共分離出 20 種血清型,總分離率約為 10 % (34/360),本調查 中粉狀飼料之沙門氏桿菌陽性率為 21.4 % (31/145),粒狀飼料之陽性率為 1.4 % (3/215),此結果與前人研究認為飼料製程中打粒的加熱步驟可以減少細菌污染的論點 相符 (Veldman, Vahl et al. 1995)。而三種飼料種類中以蛋雞陽性率最高(21 % ; 32/156),這個結果被認為可能跟此研究中蛋雞飼料多屬粉狀料有關。
四種飼料原料共分離出 16 種血清型,總分離率為 17% ,其中以魚粉分離率最高 31 % (40/130),玉米粉 27 %次之(4/15)。這個結果再次呼應沙門氏桿菌的汙染並非完 全以動物性成份為主,事實上植物性成分的汙染亦是不可輕忽。
而本調查中,飼料原料與成品共分離到 28 種血清型,然而原料與成品兩者間的 血清型分佈並沒有明顯的關聯性,顯示在飼料製程中可能有污染發生 (Veldman et al., 1995)。
(三) 美國
此研究同時對於三個每日飼料總產量為100,000至400,000公噸的飼料廠進行調 查,在春季(四月份)與夏季(八月份)間各採樣兩次,並分別於同一週內的週一、
週三及週五進行採樣。採樣地點分別為原料收件集處(ingredient receiving)、混合槽
(mixer)、打粒廠 ( pellet mill )、冷卻槽(cooler)及出貨區 ( load out ),每個檢體為 同批飼料內各採四至五份混合而成,並在採集前測取飼料打粒的溫度。
結果共採得886份檢體,檢體種類包含68件原料、189件粉塵及629件飼料成品,
飼料成品中有178件未經蒸汽加熱滅菌。此外,除了檢測沙門氏桿菌外並同時進行生 菌數測定。
調查結果發現粉狀飼料的陽性率為8.79 % (16/178),粒狀飼料為4.21 % (19/451),
這個現象再次驗證打粒加熱的過程可以降低飼料污染的菌量,而此調查中粉狀飼料陽 性率低於其他國家的調查結果。飼料原料中以玉米、大豆粉、大豆皮渣及小麥等植物 性原料在生菌數調查中陽性比例偏高,且也皆有沙門氏桿菌污染,也顯示植物性原料 受細菌污染的情形是常在的。
在不同採樣地點的調查結果發現在混合槽檢體受污染的情形顯著的比其他採樣 地點嚴重(P < 0.05),而季節差異性調查則發現春季的生菌數含量顯著高於夏季(P <
0.05),但是沙門氏桿菌的污染量則無季節性差異。
此外,不同的工作日(週一、週三、週五)對於飼料污染程度也表現出顯著的差 異,週五污染度最高,其次為週一,最低的是週三; 此現象推測應與週五的飼料製量 為了滿足週末飼料廠休工時農場的需求而必須有較高的生產量,導致在加熱打粒過程 中均勻受熱的效果較平日差所致 (Jones and Richardson 2004) 。
(四) 日本
於1998年一至十二月間在日本東部採集六間飼料廠的蛋雞飼料成品,採集點於 載運飼料的卡車從飼料廠到農場貯藏室的途中,共採得檢體4418件。檢測結果發現沙 門氏桿菌陽性率為3.3 % (143/4418),共分離到至少32種血清型,以 S. Enteritidis、S.
Livingstone、S. Bareilly及S. Derby是較常分離到的血清型, 其中分離率最高的S.
Enteritidis(8.1 %, 18/146)特別受到注意,因為這個血清型很少從飼料分離到,且一 般認為家禽場內的SE感染是以囓齒類傳播途徑為主,因這個調查結果而被認為飼料 是日本蛋雞感染SE重要的污染源。
與其他國家的調查結果相比,此研究認為日本飼料之沙門氏桿菌陽性率是偏低 的,學者認為應針對飼料研發更好的檢測方法,並加強飼料的檢測調查使之常規化的 進行 (Shirota, Katoh et al. 2000)。
2-3.2 飼料工業的防治方法
2-3-2.1 飼料製程之危害管制點
危害分析與重點管制計畫 ( Hazard Analysis and Critical Control Points, HACCP ) 是一個預防體系,目的在於以科學方法來控制、預防危害因子,並建立實行措施之標 準值。在飼料的預防策略中,包含了飼料原料的監控、飼料在混合加工等生產線之控 管,以及運送、儲存過程的管理等 (Billy and Wachsmuth 1997)。
以瑞典為例,其控制計畫包含了基本控制(basic control)、安全控制(safety control)、特別控制(special control)及相關數據的收集(data gathering)等,並於每 年秋季根據前一年間的監控結果檢討並進一步擬定或變更控制方法。
安全控制以飼料的營養成份的分析為主,像是礦物質、氨基酸及維生素等; 特別 控制以對人體、動物及環境可能具危害性的物質,包含了沙門氏桿菌與戴奧辛; 特別 控制以飼料製程中的空調系統為重點,以加裝過濾網的空調系統來減少室內外流動的 氣體相互污染的情形; 相關數據收集的部分包含相關買賣商的資料及產品的成份、添 加物等資料。在監測的部分,除了瑞典農業部(Swedish Board of Agriculture)會進行 例行性監測外也接受飼料公司的檢獲沙門氏桿菌陽性之通告案件,菌株統一經農業部 接收登記後由國家獸醫研究所(National Veterinary Institute)進行確認、血清型分型及 抗生素感受性試驗,當有S. Typhimurium、S. Enteritidis菌株時由傳染病控制研究所
(Swedish Institute for Infectious Disease Control)進行噬菌體分型。
2-3.2.2 其他應用於飼料業之防治措施
目前已發展之防治方法大致分為在飼料中加入添加劑或將飼料成品經特別處理兩個方 向; 添加劑包括化學添加劑與天然添加劑兩大類,而特別處理則包括加熱法與輻射線 照射等。
(一) 化學添加劑
常見添加的化學物質包括蟻酸 (formic)、氯化氫 (hydrochloric)、硝石 (nitric)、磷 (phosphoric)、丙酸 (propionic acid)、硫酸 (sulphuric acid)、異丙基醇 (isopropyl alcohol)、甲酸鹽 (formate) 、丙酸鹽 (propionic salt)與三鈉磷酸鹽 (trisodium
phosphate)。目前已知使用含氯水的效果並不好,前人研究指出若要有效消除污染紫花 苜蓿種子的S. Stanley,必須使用至少濃度2 mg/ml的氯水消毒 (Jaquette et al., 1996)。
上述的化學物質部份有使用及儲存的不便利性以及對環境與工作者健康的影響,
並且在飼料混合的過程中無法被確認完全均勻分佈等因素,故此類添加劑目前有被利 用自然改變家禽腸內菌叢優勢之緩衝有機酸( buffered organic acid )及益生菌所取代的 趨勢 (Maciorowski et al., 2004)。
(二) 其他飼料添加劑
為了改善使用化學性添加劑的缺點,天然添加劑的研發是目前的趨勢,此類添加 劑之材料的選擇十分多樣化,下面僅以幾種較常見的種類作一簡述。
益生菌添加劑利用競爭性排除 ( competitive exclusion ) 原理,建立理想的腸內環 境來達到自然具有對抗外來微生物狀態,此類型的添加劑的實驗效果普遍不錯,但是 在進行商業化生產時經常遇到困難 (Gaze et al., 2003 )。此外,還有一些醣類添加劑,
尤其是甘露醣、甘露聚醣 (mammaoligosaccharide)等,都被證實具有不錯的抑菌效果,
但是飼料業普遍因成本過高而難以接受 (David, R., 2002)。
(三) 加熱處理法
熱處理通常是在打粒 ( pelleting ) 過程進行,係指將粉狀的飼料混合料以高溫製 成粒狀,此溫度一般在70至90 ℃。有學者認為打粒的溫度至少要在83 ℃以上的溫度才 可消除沙門氏桿菌,進一步也有學者認為飼料中沙門氏桿菌的滅菌溫度和時間有很大 的變異性,這可能跟沙門氏桿菌對熱的抵抗力以及飼料的水份含量有關。
曾有研究以水份含量分別為5 %與15 %的飼料加入等量 S. Enteritidis後同時以82.5
℃加熱處理2.2秒,結果發現水份含量為5 %的飼料其含菌量僅下降1.5 log,而水份含量 為15 %的飼料則下降了4.5 log (Himathongham et al., 1996);此外也有研究證實像是丙 酸 (propionic acid)等化學添加劑搭配加熱處理可以增加滅菌效果 (Matlho et al., 1997)。
飼料加熱的目的是為了打粒、消除細菌,已知超過90 ℃容易變成泥濘狀飼料 ( slushy feed ),且過高的溫度會破壞飼料的營養,然而S. Typhimurium在含水量低的飼 料中經過100 ℃ 加熱處理60鐘後仍舊存活 (Kirby and Davies, 1990),說明了期望在飼 料製程中單憑加熱法來滅絕沙門氏桿菌並不容易。
(四) 輻射線照射法
一般使用的是 60Co gamma rays,乃是藉由改變細菌的DNA結構的控制方法。研究
一般使用的是 60Co gamma rays,乃是藉由改變細菌的DNA結構的控制方法。研究