疯牛病的危害及防控
在经济全球化浪潮的冲击下,人、动物以及动物制品的流通速度日益加快,国际性的烈性动物流行病不断导致重大畜牧业危机,已使动物性食品安全问题突破了传统意义上的畜牧业经济领域,变成了与人类生存息息相关的世界性问题。其中最为突出的就是疯牛病问题。它的发生和蔓延,目前已经给许多国家造成了巨大的经济损失,严重威胁着人类的健康,引起世人极大的关注。
1. 疯牛病的危害及特性
疯牛病的发现与蔓延
疯牛病(“Mad Cow” Disease)最早发现于英国。1985年4月,英国位于肯特郡中部的普仑顿庄园一头奶牛行为怪异,身体平衡失调,并出现攻击性行为,数周后病情开始呈进行性加重,最终死亡。接下来18个月中,庄园里又有7头奶牛出现类似症状后死亡。到1986年,英格兰西南部的三个郡中都发现了与此相似的病例。英国维桥国家兽医中心实验室对病牛的大脑进行了剖检,发现病牛脑组织呈海绵状变性。据此于1986年11月将该病定为牛海绵状脑病(BSE,Bovine Spongiform Encephalopathy)。由于病牛临床表现为步态不稳、共济失调、搔痒、烦躁不安等神经症状,故俗称疯牛病。尽管英国将可能感染该病的所有牛只都进行了屠宰和焚毁,在一定程度上遏制了该病的传播,但经过一定的潜伏期后它还是波及到了人类。1996年3月20日,英国相关部门宣布,英国20余名克-雅氏病(新型人类海绵状脑病)患者的病因,可能与他们在80年代食用感染疯牛病的牛肉有关。这是世界上首次由官方组织宣布疯牛病与人类海绵状脑病有关。消息一经公布,举世震惊,引起全球对英国牛肉的极大恐慌,各国纷纷禁止进口和销售英国牛肉及其制品。为此,英国将疯牛病疫区的1100多万头牛屠宰处理,造成了约300亿美元的损失。英国经济遭受了前所未有的重大打击,面临着自1976年以来最严重的经济灾难。
尽管自英国发现第一例疯牛病后,欧洲各国纷纷采取了预防措施。但是1989年它还是攻破了英国近邻爱尔兰的大门。瑞士和葡萄牙1990年也相继发现了第一例疯牛病。此后,疯牛病席卷整个欧洲,法国、丹麦、德国、加拿大、意大利、卢森堡、荷兰、比利时、列支敦士登相继发现疯牛病。2000年10月,新一轮疯牛病再次暴发,西班牙、奥地利、芬兰、希腊、斯洛文尼亚、捷克、斯洛伐克、以色列、波兰先后发现疯牛病。我们的近邻日本也在2001年报告了亚洲首例疯牛病。2003年,科技医疗水平都居世界前列的美国,最终也未能抵挡住疯牛病的侵袭。不到20年时间,疯牛病就已扩散到了欧洲、美洲和亚洲的几十个国家。尽管近几年在世界各国的共同努力下,全球疯牛病的发病率开始以每年50%的速率下降。然而2006年,日本、美国、加拿大、奥地利、葡萄牙又相继多次发现了新的疯牛病病例,就连兽医管理体制非常完善的瑞典也发现了首例疯牛病。疯牛病蔓延的势头仍然未得到有效的遏制,又重新引起了世人对该病的惊骇和高度警觉。
疯牛病的发病症状与病原特性
疯牛病是牛的一种进行性、高致死性神经系统传染病。其病程一般为14~90天,大多发生在4岁左右的成年牛上。病牛的症状初期,表现为行为反常,烦躁不安,对声音和触摸尤其是头部触摸异常敏感,肌肉震颤,行动困难,运动失调;发病后期,症状进行性加重,体重迅速下降,呼吸频率增快,心率减缓,四肢麻痹,出现强直性痉挛,乱叫乱跳,最后倒地昏迷,直至死亡。剖检后可发现,病牛脑灰质部分形成海绵状空泡,脑干灰质两侧呈对称性病变,神经纤维网有不连续的卵形和球形空洞,部分神经细胞变性及坏死。疯牛病发病率虽很低,但病死率极高,发病后几乎100%死亡,至今仍缺乏有效的治疗方法。
目前学术界普遍认为,疯牛病的病原因子是一种特殊的蛋白侵染颗粒prion,国内称之为朊病毒。与人们熟知的病毒、细菌、寄生虫等病原微生物全然不同,朊病毒不含核酸,其本质是一种具有抗蛋白酶作用的糖蛋白,是一种新型致病因子。它是由宿主神经细胞表面正常的一种糖蛋白(PrP C)在翻译后发生某些修饰而形成的异常蛋白(PrP BSE)。变构的异常蛋白会凝聚在一起,沉积在大脑中,引起神经细胞退行性病变。同时,它还可以结合正常的PrP C蛋白,使之也发生相同的结构改变,从而达到复制、传染的目的。外源性的异常PrP BSE 蛋白入侵和体内的PrP基因发生突变都可使体内的PrP C蛋白发生结构改变,从而导致动物患病。
自然发生的感染,致病因子朊病毒主要存在于病牛的脑组织、脊髓和眼睛的视网膜里。另外,也存在于病牛的小肠、骨髓和脊背神经节内。不同体组织的传染性强弱不同:强传染性组织,主要包括脑、脊髓、脑脊液、眼球;低传染性组织,包括小肠、背根神经节、骨髓、肺、肝、肾、脾、胎盘、淋巴结;无传染性组织,包括肌肉、乳汁、血、胰脏、胸腺、心脏、脂肪。尽管血液无传染性,但由于难以了解流通中来自牛的产品及制品的加工方式和在加工过程中可能受到危险部位污染的程度,因此,通常对可能感染疯牛病因子的相关产品,如明胶、血液及血液制品等的安全性是不能肯定的。此外,据英国学者研究表明,病牛排泄的粪便也可以成为疯牛病的传播媒介。这使得阻断疯牛病传播途径的难度大大加大。因为,牛粪便的排泄量十分大,而食粪虫等可以将病牛粪便到处搬移,病牛粪便中的朊病毒在土壤中可以存活数年。如果健康牛群恰巧在被病牛粪便污染过的牧场吃草,便有可能被传染上疯牛病。需特别指出的是,由于产乳奶牛的牛奶不含朊病毒,所以食用牛奶或奶酪、黄油、酸乳等乳制品,并不会对人体造成危害。
由于朊病毒的本质是一种具有抗蛋白酶作用的糖蛋白,是一种新型致病因子,使得疯牛病与其它很多疾病不同,具有很多特性:①朊病毒有很强的感染性和致病力。1克疯牛病病牛的脑组织经口服就可引起牛发病,而1克纯PrP BSE抽提物可使1千万只牛感染发病。②潜伏期长。朊病毒缓慢破坏中枢神经系统,使神经细胞空泡化和脑海绵状病变,因此该病的潜伏期长达4~6年。③难以早期检测。朊病毒感染后,动物机体不发热、不产生炎症、无特异性免疫应答反应,用于细菌和病毒检测的最有效的手段如PCR、ELISA也都对其无能为力。目前,患病牛一般是通过尸检脑组织做病理检验,然后结合免疫组化和蛋白印记等方法进行确诊。此法的弊端在于,由于要剖检脑组织,动物不发病时很难实施,等到发病时检测又为时已晚。④可跨物种交叉传染。朊病毒除了能引起牛海绵状脑病以外,还能交叉传染人和其它多种动物,引起诸如人的库鲁病(Kuru)、克-雅氏症(CJD)、格-史综合征(GSS)和致死性家族失眠病(FFI)以及羊的痒病、貂的传染性脑病、猫科海绵状脑病及麋鹿慢性衰弱病等。⑤朊病毒对理化因子有超强的抵抗力。朊病毒对热、酸、碱、紫外线、离子辐射、乙醇、福尔马林、戊二醛、超声波、非离子型去污剂、蛋白酶等能使普通病毒或细菌灭活的理化因子具有较强的抗性;高温(134℃~138℃)18min亦不能使其完全灭活;动物组织中的病原,经过油脂提炼后仍有部分存活,病原在土壤中可存活3年。因此,常用的医学消毒程序、食品加工工艺(如烹调、巴氏灭菌法、冷冻、曝晒和腌渍)都不能使其灭活,也很难找到合适的药物将其灭活或从体内清除。
疯牛病的传播途径
目前认为,疯牛病是羊痒病传到牛身上所致,主要是因为牛吃了含患痒病羊的骨、肉粉的饲料引起的。痒病是绵羊所患的一种致命的慢性神经性机能病,在欧洲已有260年历史。1981年前后,英国动物饲料加工业者改变了牛、羊的骨、肉粉作饲料的加工方法。传统骨、肉粉的加工方法,需加入有机溶剂(苯、石油、酒精、乙醚、乙烯)提取,并多次在100~150℃中加温溶解去渣。后来为降低成本和提高产品质量,骨、肉粉的加工改用连续处理法,降低了加热的温度,并减少或取消了用溶剂提取的步骤。这使得该工艺条件不足以使痒病的朊病毒完全灭活,使其通过食物链不断扩散。经过3~4年的潜伏期后,就出现了疯牛病。研究证明,将疯牛的血液和其它体液直接注射给牛,或让试验牛大量食入病牛的脑组织,会使健康牛染上疯牛病。此外,从发病情况来看,目前乳牛的发病率要明显高于肉牛,这是因为乳牛的犊牛断乳后就开始进行人工补饲精料,而精料中通常会含有骨粉,而肉牛饲养中则很少补饲精料。
疯牛病主要有3种传播方式,即水平传播、垂直传播和异源性传播。①水平传播,即朊病毒能通过易感动物的消化道在不同个体间传播,经食物链在人和其他动物间交叉感染。人或动物若食用患疯牛病的牛肉或被朊病毒污染的相关制品,均可引起发病,直至死亡。②垂直传播,即朊病毒可以通过胎盘屏障在母婴之间垂直传播。2000年3月,一名刚满3个月名为阿曼塔的英国女婴被确诊患上了克-雅氏症,医生们断定阿曼塔是从她患该病母亲那里染病的。这说明朊病毒可以通过胎盘屏障垂直传播。但目前通常认为,这种传播方式的机率很小,不足以维持疯牛病的大范围传播。③异源性传播,主要是指朊病毒可以通手术器械、输血或组织、器官移植、动物源性药物或化妆品等生物制品传播。朊病毒对一些消毒液的抵抗力很强,常规消毒的器械可能传播朊病毒;输血、硬膜移植、角膜移植、脑波电极植入等手术也可造成朊病毒的传播;用于治疗侏儒症的脑下垂体生长激素和治疗不育症的性腺激素,都是从大量尸体中提取的,如果其中有尸体是克-雅氏症,全部制品都会遭朊病毒污染;患病的牛脑、牛脊髓、牛血、牛骨胶制成的药物、化妆品等生物制品,亦都会传播疯牛病。
2. 我国疯牛病的防控措施
由于朊病毒的特异性,目前尚不能通过抗体疫苗进行预防,也不能通过特殊药物对其进行治疗。因此,疯牛病的防控手段主要是灭活传染源、切断其传播途径。其主要措施又根据是否发生疯牛病而有所不同。发生和流行疯牛病的国家采取的措施主要围绕灭活传染源、切断其传播途径展开。而未发生疯牛病的国家则主要以切断疯牛病传入途径为主。我国属于未发生疯牛病的国家,所以防控工作应围绕以切断疯牛病传入途径为主。
控制牛及相关产品的进口
为了防止疯牛病传入我国,早在1990年6月1日农业部下发了《关于严防牛海绵状脑病传入我国的通知》(农检疫发[1990]8号),决定停止从英国进口牛、精液、胚胎、牛肉、骨粉。此后,又陆续发布法规和管理条例,禁止从有疯牛病和痒病的国家进口牛羊及相关制品,加大了牛、羊制品的检疫监管力度,对违章进口的单位除进行处罚外,货物一律销毁或原样退回。截止2006年8月15日,国家质量监督检验检疫总局发布的《禁止从动物疫病流行国家/地区输入的动物及其产品一览表》中,列出禁止从其进口牛、羊及相关制品国家名录包括:以色列、日本、阿曼、意大利、葡萄牙、西班牙、英国、荷兰、比利时、挪威、塞浦路斯、冰岛、瑞典、法国、丹麦、爱尔兰、瑞士、德国、卢森堡、捷克、列支敦士登、斯洛伐克、斯洛文尼亚、奥地利、波兰、芬兰、罗马尼亚、加纳、南非、美国、加拿大、巴西、哥伦比亚等三十多个国家和地区。以上所采取的这些措施,成为防范疯牛病的第一道屏障,有效地防止了国外疯牛病传入我国。
加强对动物源性饲料的监管
为了防止疯牛病在我国内的蔓延,农业部先后发布了《关于禁止使用反刍动物源性饲料饲喂反刍动物的通知》(农饲综[1992]36号)、《关于加强对进口饲用油脂和动物性饲料经营和使用管理的通知》(农牧发[1999]14号)和《关于加强肉骨粉等动物性饲料产品管理的通知》(农牧发[2000]21号)等文件,高度重视对动物源性饲料产品的管理,加强了对动物源性饲料产品的生产、销售和使用的监督检查。目前,对动物源性饲料的监管的实施还存在很多困难:首先,我国目前还没有出台动物源性成分的检测标准和办法,对饲料产品中的动物源性成分特别是反刍动物源性成分的检测还没有制定出切实可行的检测标准,各级管理部门在进行监督检查时缺乏有力的技术标准支持,对各种掺假行为无法做出科学的判断。其次,许多基层管理部门的检测机构不健全,设备和经费不足,检测人员的技术还很落后。这些都严重影响着我国饲料质量监督工作的顺利开展。此外,由于我国的牛、羊主要是以牧区放养和农区的散养为主,很少用配合饲料,基本不饲喂动物性饲料。因此,对养殖场的监管重点应放在集约化的奶牛养殖场和肉牛养殖场上。
建设食品信息可追踪系统
疯牛病在全球的肆虐,说明现行的动物食品生产体系在质量安全管理方面还存在很多的漏洞和弊端,建立食品信息可追踪系统是解决这一问题的重要手段。食品信息可追踪系统是一个保证食品市场各个阶段的信息流的连续性的保障体系,该系统对饲料、家畜、食品及与食品、饲料制造相关的物品从生产到销售的各个阶段的主体作了规定,以保证可以确认以上的各种提供物的来源与方向,以便能够在各个环节追踪检查产品,有利于监测任何对人类健康和环境的不利影响。1997年欧盟为应对疯牛病问题,保持消费者对牛肉的信心,开始建立牛肉信息可追踪系统,此后又推广到了其它畜禽。目前,继欧盟以后,日本、美国、澳大利亚、新西兰等国都在大力推广。国外的经验表明,食品信息可追踪系统的发展作为食品质量安全风险管理以及克服消费者信息不足的重要手段,已经显示出巨大的有效性。目前我国的食品信息可追踪系统的建设尚处于起步阶段,各环节还存在着很多漏洞,尤其是在动物屠宰、产品加工、废弃物处理等安全风险管理方面尚存在较大欠缺,亟待建立和完善一系列与之相关的安全管理法规条例和相关的执法、监督机构。
建设牛群的疯牛病监测系统
建立疯牛病监测系统,开展被动和主动检测是及早发现疯牛病,抑制其蔓延的有效措施。为防范动物疫情发生,我国投入资金40多亿元,建立了一套包括中央、省、地、县四级网络的动物疫病防治监测体系。根据各级动物防疫监督机构的被动监测结果,农业部曾于1997年对外宣布中国没有疯牛病。2000年初农业部参照世界动物卫生组织(OIE)《国际动物卫生法典》制定出完整的《牛海绵状脑病监测方案》,在全国范围内开展了疯牛病的主动监测工作,重点对1990年以来所有进口牛(包括胚胎及其后代)进行全面追踪调查,并将这类牛群作为重点牛群长期追踪监控。共检测牛脑组织达7267头份。经检测,所有送检样品均为疯牛病阴性,证明我国目前没有疯牛病。今后还应进一步加强监测系统的建设,改善实验室检测条件,加强技术人员的培训,保证系统的高效运作。同时,还应将大专院校、科研单位、兽医门诊、海关进出境检疫等单位或部门逐步纳入到动物疫情监测系统之中,有效扩大其规模。此外,为了拓宽动物疫情信息来源的渠道与范围,应加大在基层干部和农户的培训和宣传力度,普及疯牛病的相关知识,提高其对疯牛病的认识和执行防治措施的自觉性。
加强基础研究
疯牛病的病原是一种新型致病因子,对人、动物感染性强,诊断困难,危害极大。因此,在采取措施严防疯牛病传入的同时,必须加强对该病的基础研究。为此,目前世界各国不遗余力。我国政府历来十分注重疯牛病的基础研究工作。为增加对疯牛病防治技术的研究储备,提高监控效率,我国将对疯牛病的研究列入了“863”国家攻关计划,建立了3个国家级的疯牛病检测实验室:农业部动物检疫所(青岛)、北京出入境检验检疫局和中国农业大学的BSE检测实验室。同时,全国畜牧兽医系统也为疯牛病的普查和监测提供了有力的技术支持,中国疾病预防控制中心还成立了朊蛋白检测诊断中心和疯牛病检测实验室,这些实验室积极同疯牛病国际参考实验室合作,已经逐步成为国际防治疯牛病和人类相关疾病研究和监控技术平台的重要组成部分。今后,基础研究应重点解决如下问题:对饲料产品中的动物源性成分,特别是反刍动物源性成分检测的标准;疯牛病早期活体检测技术;研制预防疫苗和治疗药物;进一步研究保证人类输血和器官移植安全的措施;根据我国具体生产情况,研究疯牛病监测系统和食品信息可追踪系统所需的相关技术。
3. 结语
疯牛病具有致病力强,潜伏期长,难以早期检测,可跨物种交叉传染,病毒抵抗力强、难杀灭,传播途径难以阻断,病死率高、难治疗等特点,其传染性、危害性大大高于已知的各类微生物和寄生虫所引发的疾病,严重威胁着人类和动物的健康。因此,疯牛病实际上已成为继艾滋病之后,比艾滋病更难制服的世界性的特殊传染病,被誉为“本世纪对人类最大的挑战”。开展疯牛病的相关研究和有效预防是重大的社会问题,也是需全人类共同面对的问题。目前我国虽然未发生疯牛病疫情,但我国周边的亚洲国家已出现疯牛病疫情,再加上疯牛病潜伏期长,难以早期活体检测,常于无形中就发生感染和传播,因此危险依然时时存在。我们只有依靠科技进步和全社会的共同协作,严格监控动物性饲料原料的生产、销售和使用,不断加强疯牛病监测系统和食品信息可追踪系统的建设,我国的食品安全和人民的健康才能得到更好的保障。
作者简介:赵胜军(1975~),男,内蒙古通辽人,博士,任教于武汉工业学院饲料科学系,硕士研究生导师,主要从事动物营养与饲料方面的研究。
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