熊學凱 陳穎鈺 郭愛珍 *
1.華中農(nóng)業(yè)大學動物醫(yī)學院,武漢 430070;2.華中農(nóng)業(yè)大學動物科技學院,武漢 430070;3.華中農(nóng)業(yè)大學農(nóng)業(yè)微生物學國家重點實驗室,武漢 430070
牛結(jié)核病主要是由牛分枝桿菌引起的人畜共患的一種慢性消耗性傳染病,OIE將其列為需上報疾病,在我國屬于二類動物疫病。該病以組織器官的結(jié)核結(jié)節(jié)性肉芽腫和干酪樣、鈣化的壞死病灶為特征,導致病牛漸進性消瘦、咳嗽、生產(chǎn)能力下降、衰竭直至死亡。牛結(jié)核病在世界各國均有發(fā)生,在我國仍然是最常見的多發(fā)性疾病之一。目前,全球范圍內(nèi)每年約有5000萬頭牛感染結(jié)核病,造成的直接經(jīng)濟損失達30多億美元[1]。另據(jù)報道,世界上結(jié)核病患者中約有15%是通過飲用了結(jié)核病牛所產(chǎn)的牛奶而患病的。牛結(jié)核病的流行不僅嚴重影響到養(yǎng)牛業(yè),尤其是奶牛業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展,而且由于交叉感染使人類的健康受到威脅。因此,世界各國均采用檢疫和撲殺政策控制牛結(jié)核病,但是牛分枝桿菌宿主廣泛,防控方法單一,凈化相當困難。我國牛結(jié)核病的流行狀況尚不清楚,但總體呈上升和蔓延趨勢,在牛結(jié)核病的綜合防控和凈化方面面臨著巨大挑戰(zhàn)。
牛結(jié)核病主要是由分枝桿菌屬牛分枝桿菌引起,另外還有結(jié)核分枝桿菌和禽分枝桿菌。其中,結(jié)核分枝桿菌主要感染人,也可引起牛結(jié)核病;禽分枝桿菌主要感染家禽,也可感染牛、豬和人[2]。
牛分枝桿菌為棍棒狀,較粗短,不產(chǎn)生芽孢和莢膜,也不能運動,屬于革蘭氏陽性菌,用一般染色法較難著色,常用萋-尼氏抗酸染色法染色。該菌為專性需氧菌,最適生長溫度為37.5℃,最適pH值范圍為5.9~6.9,在培養(yǎng)基上生長非常緩慢。在含有牛血清或雞蛋的固體培養(yǎng)基上3周左右才開始生長,呈粟粒大的圓形細小菌落,稍干燥呈鱗屑狀。
牛分枝桿菌富含類脂和蠟脂,對外界環(huán)境的抵抗力較強,對干燥、濕冷、腐敗的耐受力很強。在干燥的痰液中可存活10個月,在病變組織和塵埃中可存活2~7個月,在水中可存活5個月,在糞便和土壤中可存活6~7個月,在乳中可存活3個月,在污水中可存活11~15個月。對熱很敏感,60℃30min可將其殺死,在直射陽光下數(shù)小時可死亡,在100℃沸水中立即死亡,因此經(jīng)巴氏消毒的乳制品已無危險。無機酸、有機酸、堿性物質(zhì)和季銨鹽類消毒劑對該菌無效,但在5%來蘇兒、3%~5%甲醛液、70%酒精和10%漂白粉溶液中均可被殺死[3]。
該病主要侵害牛,特別是奶牛,其次是水牛、黃牛,各年齡的牛均可感染。此外,由于牛分枝桿菌的宿主范圍比較廣泛,幾乎可以感染大部分的溫血脊椎動物,如人、豬、鹿、大象、猴、狒狒、獅子及禽類。
病牛和病人,特別是開放型患者是主要傳染源,其糞尿、乳汁、生殖道分泌物、唾液、鼻液、痰液等均能排放病原菌,污染飼料、食物、飲水、空氣和環(huán)境而散播傳染[4]。家畜和人主要通過呼吸道和消化道感染,吸入被污染的飛沫或媒介是傳播本病的最主要方式,也可以通過交配傳播。犢牛主要是由于吮吸帶病原菌的牛奶而感染,成年牛多因與患病牛、病人直接接觸而感染。
該病多呈散發(fā)或地方性流行,無明顯的季節(jié)性和地區(qū)性。飼養(yǎng)管理不當,如廄舍擁擠、通風不良、潮濕、陽光不足、衛(wèi)生條件差及日糧營養(yǎng)不足、缺乏運動、使役過重等均可誘發(fā)本病。
牛結(jié)核病的潛伏期長短不一,一般為10~45d,長者可達數(shù)月乃至數(shù)年,通常呈慢性經(jīng)過。因病變器官不同,癥狀不一,臨床中以肺結(jié)核、乳房結(jié)核及腸結(jié)核較為常見,還可見淋巴結(jié)核、生殖器結(jié)核、腦結(jié)核、胸膜結(jié)核等。
以長期頑固地干咳為特征,且以清晨最為明顯。病牛初期易疲勞,食欲、反芻無明顯變化,常出現(xiàn)短而干的咳嗽,當病牛起立、運動和吸入冷空氣時易發(fā)咳嗽。隨病情發(fā)展,咳嗽加重、頻繁,并轉(zhuǎn)為濕咳,咳嗽聲音較弱,且咳嗽時表現(xiàn)痛苦,呼吸次數(shù)增加,嚴重時發(fā)生氣短。鼻液呈黏性、膿性,灰黃色,呼出氣有腐臭味。胸部聽診常有啰音和摩擦音,叩診有半濁音或清濁音。病牛逐漸消瘦、貧血,肩前、股前、腹股溝、頜下、咽及頸淋巴結(jié)腫大,縱膈淋巴結(jié)腫大時可壓迫食道,引起慢性瘤胃臌氣。病情惡化時,病牛體溫升高至40℃以上,呈弛張熱或稽留熱,呼吸更加困難,最后可因心力衰竭而死亡。
病牛一般是乳房淋巴結(jié)腫大,繼而兩乳患病區(qū)發(fā)生局限性或彌散性硬結(jié),硬結(jié)無熱無痛,表面凹凸不平。泌乳量逐漸下降,乳汁初期無明顯變化,嚴重時可變得稀薄如水。由于腫塊形成和乳腺萎縮,兩側(cè)乳房變得不對稱,乳頭變形、位置異常,導致泌乳停止。
病牛呈現(xiàn)前胃弛緩,食欲下降,消化不良,迅速消瘦,全身乏力,頑固性腹瀉,糞便呈稀粥狀,帶有黏液和膿汁。直腸檢查時,腹膜粗糙不光滑,腸系膜淋巴結(jié)腫大。
可見于結(jié)核病的各個病型,常見頜下、咽、頸、肩前、股前及腹股溝等部位,淋巴結(jié)腫大突出于體表,無熱痛。咽后淋巴結(jié)腫大時,壓迫咽喉,呼吸音多粗厲、響亮;肩前和股后淋巴結(jié)腫大時,可引發(fā)前后肢跛行。
病母牛從陰道中流出透明的黃白色黏液,混有血液和干酪樣絮片或膿液;情期紊亂,發(fā)情次數(shù)增加,但不易受孕;妊娠牛易流產(chǎn)。病公牛附睪腫大,發(fā)硬,陰莖前部出現(xiàn)結(jié)節(jié)、糜爛。
病牛多呈神經(jīng)癥狀,如驚恐不安、興奮、肌肉震顫、站立不穩(wěn)、步態(tài)蹣跚、頭頸僵硬、眼肌麻痹等,病程后期可見痙攣、昏迷、呼吸與心率失常。
剖檢可見多種組織器官形成肉芽腫或粟粒樣結(jié)節(jié),以肺和淋巴結(jié)最為多見。肺部出現(xiàn)針尖至雞蛋大小的黃白色堅硬結(jié)節(jié),切開時有砂礫感,結(jié)節(jié)中心有干酪樣壞死或鈣化灶,有的軟化、溶解形成空洞。胸膜和腹膜表面形成一些粟粒至豌豆大小、半透明的灰白色、較堅硬的結(jié)節(jié),形似珍珠狀,又稱為“珍珠病”。腸結(jié)核發(fā)生于小腸或盲腸,腸黏膜可見大小不等的結(jié)核結(jié)節(jié)或局灶性潰瘍,潰瘍周圍呈堤狀,底部堅硬并覆有干酪樣物。乳房結(jié)核多發(fā)生于進行性病例,剖開可見有大小不等病灶,內(nèi)含有干酪樣物質(zhì),還可見到急性滲出性乳房炎的病理變化。
嚴格按照《結(jié)核病診斷細菌學檢驗規(guī)程》,對采取的組織病料或痰液進行一定的處理,將收集到的分枝桿菌接種于酸性羅氏培養(yǎng)基上,約1個月后可見黃色粗糙米粒狀菌落即判定為牛分枝桿菌或結(jié)核分枝桿菌。此種方法主要依賴于分枝桿菌的生物學特性和培養(yǎng)特征,能獲得細菌菌落進行定量,可以檢測到1×102~1×103個菌/mL,實驗成本低廉,但是檢測耗時較長(1~2周或更長),培養(yǎng)過程中容易污染,總體檢出率也高,還需要運用其他方法進一步驗證菌株特異性[5]。
結(jié)核菌素試驗(PPD)是目前國內(nèi)外應用最多的牛分枝桿菌檢測方法,也是OIE推薦的牛結(jié)核病診斷方法,具有靈敏、簡單和價廉的特點。結(jié)核菌素是從結(jié)核菌中分離得到的菌體蛋白,并經(jīng)飽和硫酸銨或三氯醋酸粗提與純化制成的診斷制品。如果機體感染過結(jié)核病,免疫B細胞會對結(jié)核分枝桿菌產(chǎn)生記憶,當再次用結(jié)合菌素去刺激機體,機體會產(chǎn)生超敏反應性炎癥,導致皮膚增厚。其結(jié)果判斷標準為:增加4mm為陽性,2~4mm為可疑,2mm以下為陰性。PPD皮試的缺陷有:工作量和勞動強度大,檢測時間間隔較長,測量皮厚時存在人為誤差,結(jié)果判斷主觀性強,同時也存在一定非特異性反應。
IFN-γ體外釋放檢測是一種細胞免疫檢測方法,IFN-γ主要是由活化的T淋巴細胞及自然殺傷細胞產(chǎn)生,可以用PPD刺激被檢抗凝全血中的淋巴細胞24h,由于免疫細胞存在記憶性,如果是已致敏的免疫細胞就會產(chǎn)生大量的IFN-γ,通過檢測IFN-γ的數(shù)量變化,來間接檢測機體是否感染了結(jié)核分枝桿菌。此種方法靈敏度與特異性均較高,操作快速簡單,只需要較少的血液樣本[6],可實現(xiàn)批量檢測。但是IFN-γ的產(chǎn)生依賴于記憶性免疫細胞,本身也缺乏一定特異性,采血后需在24h內(nèi)進行刺激,只能檢測特定時期的感染情況,成本也較高。
由于抗體檢測法快速、簡便,可大批量檢測,便于實現(xiàn)自動化,具有很好的應用前景,目前的抗體檢測法有ELISA與膠體金試紙條2種。
ELISA檢測法通過將結(jié)核分枝桿菌的特異性抗原包被到固相載體上,對血清中的特定抗體進行定性和定量檢測,是一種間接檢測結(jié)核分枝桿菌的方法。此種方法由于ELISA試劑盒的普遍商品化而更加經(jīng)濟實惠,樣本易得,實驗操作也簡單快捷,可以進行輔助性診斷。但是不同蛋白的特異性不一樣,檢測時敏感性和特異性存在一定的差異性。
膠體金試紙條是利用免疫學原理檢測牛結(jié)核抗體的一種簡單快速的方法,建立在膠體金顆粒的特異結(jié)構(gòu)和特性上[7]。當膠體金顆粒上的特異性結(jié)核抗原與血清中的結(jié)核抗體結(jié)合,隨著層析效應與檢測線上能與抗體反應的抗原結(jié)合時,出現(xiàn)一條紅色的陽性檢測線,而當顆粒繼續(xù)移動到達質(zhì)控線,結(jié)核抗原會與預先固定好的相應抗體結(jié)合而控制試紙條的質(zhì)量。此方法也存在一定缺點,如試紙條受各種理化因素影響較大,要用特定的緩沖液稀釋,檢測的靈敏度易受影響等。
PCR和多重PCR檢測技術是利用多聚酶鏈式反應直接檢測樣品中的結(jié)核分枝桿菌,相對免疫學的間接檢測方法則更具有檢測意義,已應用于各醫(yī)院的結(jié)核病診斷及各牛場的牛結(jié)核病檢測和流行病學調(diào)查中。當?shù)玫奖粰z樣品,如全血、奶樣、組織、痰液等標本后,進行樣本的初處理,去除脂類和一些雜質(zhì),然后集菌并加裂解液或直接煮沸裂解,獲得的結(jié)核菌DNA樣本就可以作為PCR的模板。PCR是針對結(jié)核分枝桿菌特異性的基因設計引物,而多重PCR則是針對多個特異基因設計引物,進行多聚酶鏈式反應擴增,得到特異性的目的條帶,從而特異性檢測出結(jié)核分枝桿菌。多重PCR相對PCR而言更方便快捷、經(jīng)濟實惠、工作量小,一次反應可以檢測多個目的基因,但是引物設計要更復雜,對設備和人員的要求也更高[8]。
隨著人類對結(jié)核病防控認識的進一步深入,發(fā)現(xiàn)根除動物結(jié)核病其實是根除人類結(jié)核病的必要前提。由于動物飼養(yǎng)量及流動量大幅增加、野生動物的活動及國際貿(mào)易的日益頻繁,牛結(jié)核病的流行率不斷上升,以預防為主的疫苗免疫越來越受關注。目前,結(jié)核疫苗是醫(yī)學領域研究的熱點之一[9],國內(nèi)外已開展一系列結(jié)核病新型疫苗的研究,而且借鑒人類結(jié)核疫苗的開發(fā)經(jīng)驗,動物疫苗研制的后發(fā)優(yōu)勢將比較明顯。鑒于卡介苗(BCG)的高安全性,已將BCG用于牛結(jié)核病的預防以檢驗對牛和其它野生動物的保護力,同時通過各種途徑來提高BCG原有的保護力和尋找BCG的替代物。
除了結(jié)核疫苗外,需積極研發(fā)、利用新型技術和手段來加強牛結(jié)核病的預防。例如,可將先進的電腦系統(tǒng)利用到整個牛結(jié)核病的防疫體制,利用地理信息系統(tǒng)(GIS)或地球定位系統(tǒng)(GPS)進行牛結(jié)核病流行病學的監(jiān)測與可追溯[10],能隨時關注全國的檢疫動態(tài)。
無結(jié)核病的健康牛群應每年春、秋各進行1次結(jié)核菌素變態(tài)反應檢疫,以便及時發(fā)現(xiàn)病牛,清除傳染源,凈化牛群。在引進牛時,先進行產(chǎn)地檢疫,確認為陰性方可引進,運回后隔離觀察1個月以上再進行檢疫,確認健康后方可混群飼養(yǎng)。
盡量減少牛群接觸病原菌的機會,牛分枝桿菌的主要宿主是牛,但獾、白尾鹿等野生動物宿主也是感染牛的重要傳染源。因此,牛舍內(nèi)不能同時飼養(yǎng)其它牲畜及禽類,防止可能隱匿分枝桿菌。同時,對已嚴重污染的場地實行關閉、停產(chǎn),防止因消毒不徹底或在原場地生長的各種帶菌動物對牛群造成感染[11]。
對檢出的陽性牛原則上應立即撲殺,也可以隔離飼養(yǎng),并定期進行檢疫;發(fā)現(xiàn)開放性結(jié)核病病牛時,應立即撲殺,尸體要進行深埋或焚燒等無害化處理。優(yōu)秀的高產(chǎn)奶?;蚍N?;疾?,可用鏈霉素、異煙肼利福平等藥物進行治療。對疑似病牛應隔離飼養(yǎng),1個月后進行復查,如仍有疑似反應,要繼續(xù)隔離飼養(yǎng),再經(jīng)25~30d進行復查,如還有疑似反應,可按陽性牛進行處理。
對污染牛群,每年進行4次以上檢疫,檢出的陽性牛及可疑牛要立即分群為陽性牛群與可疑牛群。剔除陽性牛及可疑牛后的牛群,應間隔30~45d檢疫1次,連檢3次均為陰性者,認為是健康牛的可放入假定健康牛群。假定健康牛群為曾經(jīng)檢出結(jié)核陽性牛,且每年檢疫陽性率在3%以下的牛群,需每年進行2次以上定期檢疫。當無陽性牛出現(xiàn)時,再經(jīng)過1.0~1.5a連續(xù)3次檢疫,結(jié)果均為陰性時,可確定為健康畜群[12]。
每年定期(2~4次)對整個牛舍及周圍環(huán)境進行全面消毒,消滅傳染源與傳播媒介。飼養(yǎng)場或牛舍進出口處要設置消毒池,內(nèi)置有效消毒劑,如3%~5%來蘇/L溶液或20%石灰乳等,對進出的車輛、飼養(yǎng)人員、獸醫(yī)人員要嚴格消毒。牛舍、運動場每月消毒1次,飼養(yǎng)用具每10d消毒1次;金屬設施、設備可采取火焰、熏蒸等方式消毒,飼料、墊料可采取深埋發(fā)酵處理或焚燒處理;產(chǎn)房每周進行1次大消毒,分娩室在臨產(chǎn)牛生產(chǎn)前及分娩后各進行1次消毒。
病牛專門設置分娩室,分娩前消毒乳房及后軀,所產(chǎn)犢牛立即與母牛隔離,人工喂健康牛的初乳5d,之后喂健康牛乳或消毒乳。犢牛應在6個月隔離飼養(yǎng)中分別于20~30、100~120和160~180d進行3次檢疫,均為陰性反應的牛可轉(zhuǎn)入假定健康牛群;陽性犢牛全部淘汰;可疑犢牛需在30~45d后復檢。
飼養(yǎng)管理人員要定期體檢,取得健康證后方可上崗,嚴禁互相串崗,非工作人員不得隨意出入牛場,避免人畜互相傳染。
檢疫部門應加強牛場疫病防治工作的指導和監(jiān)督,建立健全奶牛防疫制度,全面實行奶牛健康證和戶口臺帳管理,所有奶牛都應登記造冊,及時記錄奶牛存欄和調(diào)運狀況。對健康奶牛發(fā)給奶牛結(jié)核病檢疫合格證明,憑證銷售牛奶或轉(zhuǎn)讓健康牛,以保障奶牛業(yè)的健康發(fā)展。同時,定期開展牛結(jié)核病的監(jiān)測、檢疫,督促牛場及時撲殺病牛,不留隱患,指導并監(jiān)督消毒和防疫措施的實施。
由于宿主范圍廣泛、感染與發(fā)病過程緩慢、潛伏感染普遍、幾乎無現(xiàn)代化的控制手段(無疫苗、無藥物、無快速高通量檢測方法),牛結(jié)核病的控制和根除是一個循序漸進的漫長過程[13],需要制定有效的防控和凈化計劃,并長期保持信心和熱情。
加強對牛結(jié)核病及野生動物結(jié)核病的流行病學調(diào)查研究,實施高覆蓋率采樣,整合相關調(diào)查結(jié)果,徹底摸清病原流行及分布特點,為牛結(jié)核病的防控和凈化打下堅實的基礎。學習發(fā)達國家控制牛結(jié)核病的重要措施和成功經(jīng)驗,加大牛群流動監(jiān)管力度,減少區(qū)域之間的無序流動現(xiàn)象,建立完整的可追溯體系,實現(xiàn)區(qū)域化管理。同時,健全更新牛結(jié)核病的相應政策法規(guī),提高公眾對牛結(jié)核病防控意義的認識,各級政府、各級官員、專家、獸醫(yī)防疫人員、養(yǎng)殖業(yè)主和消費者等多方面力量相互配合,為有效控制牛結(jié)核病提供保障。
[1]THOEN C O,STEELE J H,GILSDORF M J.Mycobacterium bovis infection in animals and humans[M].2nd ed.Carlton:Blackwell Publishing,2006.
[2] 高輝,達來.牛結(jié)核病的防控[J].畜牧與飼料科學,2011,32(5):116-117.
[3] 蔡寶祥.家畜傳染病學[M].4版.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2001.
[4] 吳志明,劉蓮芝,李桂喜.動物疫病防治知識[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2006.
[5] 吳移謀.醫(yī)學微生物學[M].北京:高等教育出版社,2003.
[6] 阮萍.結(jié)核分枝桿菌研究進展[J].紹興文理學院學報,2002,22(2):52-55.
[7] 張書環(huán),楊俊興,晁彥杰,等.牛結(jié)核病抗體膠體金快速檢測技術的建立和初步運用[J].動物醫(yī)學進展,2007,28(7):17-24.
[8] 黃溢泓,韋正吉,李志源,等.多重PCR技術在動物病原檢測中的應用[J].廣西農(nóng)業(yè)科學,2009,40(4):423-426.
[9] KIRSCHNER D E,YOUNG D,FLYNN J L.Tuberculosis:global approaches to a global disease[J].Curr Opin Biotechnol,2010,21(4):524-531.
[10]MARTíNEZ H Z,SUAZO F M,CUADORr Gil J Q,et al.Spatial epidemiology of bovine tuberculosis in Mexico[J].Vet Ital,2007,43(3):629-634.
[11] 鄭新勇,崔波,黃會嶺.牛結(jié)核病的防制[J].科學養(yǎng)牛,2011(7):53-54.
[12]胡來根.牛結(jié)核病的診斷與防制[J].畜牧與飼料科學,2009,30(4):110-111.
[13]郭愛珍,陳煥春.牛結(jié)核病流行特點及防控措施[J].中國奶牛,2010(11):38-44.