李 寧,程 迪,高 峰,馬 強(qiáng),張建平,董筱萍,劉英姿*
(1.遼寧省動(dòng)物衛(wèi)生監(jiān)測預(yù)警中心,遼寧 沈陽 110001;2.大連晶泰醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)所有限公司,遼寧 大連 116000;3.遼寧省北鎮(zhèn)市動(dòng)物檢疫站,遼寧 北鎮(zhèn) 121300;4.遼寧省錦州市義縣動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心,遼寧 義縣 121101;5.錦州醫(yī)科大學(xué)畜牧獸醫(yī)學(xué)院,遼寧 錦州 121000)
奶牛乳房炎主要是由病原微生物引起的乳房實(shí)質(zhì)和間質(zhì)的炎癥。該病自發(fā)現(xiàn)已有150多年的歷史,至今仍是奶牛養(yǎng)殖業(yè)發(fā)病率高、經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重的疾病之一[1]?;疾∧膛H榉坎课怀霈F(xiàn)不同程度的組織病變,產(chǎn)奶數(shù)量和質(zhì)量均有所降低,奶牛的生產(chǎn)性能和經(jīng)濟(jì)價(jià)值受到嚴(yán)重影響。該病病因復(fù)雜,生物因素是主要原因,且病原微生物種類較多,多項(xiàng)研究證實(shí)葡萄球菌,大腸桿菌,鏈球菌幾種病原菌混合感染的情況逐漸增多[2-3]。多年來,抗生素仍是臨床上首選的治療方法,但不規(guī)范使用和過度依賴抗生素的情況導(dǎo)致細(xì)菌耐藥性、奶中藥物殘留、奶牛自身的二重感染等問題逐漸增多[4]。本文針對遼西地區(qū)幾個(gè)牛場中臨床型奶牛乳房炎病例進(jìn)行病原菌分離鑒定,并使用臨床上常見的抗生素對優(yōu)勢菌株進(jìn)行耐藥性分析,旨在查明遼西地區(qū)臨床型奶牛乳房炎的主要優(yōu)勢病原菌及其對常用抗生素的藥物敏感性,為該地區(qū)針對奶牛乳房炎進(jìn)行科學(xué)防治提供參考依據(jù)。
1.1 材料
1.1.1 培養(yǎng)基 腦心浸出液培養(yǎng)基、KF鏈球菌營養(yǎng)瓊脂購自青島海博生物有限技術(shù)公司;麥康凱營養(yǎng)瓊脂、伊紅美蘭瓊脂營養(yǎng)瓊脂、MH瓊脂培養(yǎng)基、哥倫比亞血瓊脂基礎(chǔ)購自北京陸橋生物技術(shù)有限公司。
1.1.2 試劑革蘭氏染色液、生物梅里埃藥敏試劑盒購自bio Merieux,sa;PCR Master Mix緩沖液購自北京全式金生物技術(shù)有限公司;DL 2000 Marker購自北京康為世紀(jì)生物科技有限公司;引物由上海生工生物有限公司合成。
1.2 樣品采集在遼西5個(gè)市中,每個(gè)地區(qū)隨機(jī)選取規(guī)?;膛?~2個(gè),依據(jù)農(nóng)業(yè)部《奶牛乳房炎防治技術(shù)指南(試行)》(農(nóng)醫(yī)發(fā)[2010]29號(hào))的規(guī)定作為奶牛乳房炎判定標(biāo)準(zhǔn),選擇患有臨床型奶牛乳房炎并處于泌乳期的病牛作為樣本對象。采集前先用溫水清洗乳房,隨后使用75%酒精進(jìn)行消毒,棄去前兩把乳汁。取適量乳汁放入15 mL滅菌離心管中,標(biāo)記牛號(hào)和日期,放入冰盒,送回實(shí)驗(yàn)室。將奶樣12 000 r/min離心2 min,棄去上清液,取沉淀加入適量腦心浸出液液體培養(yǎng)基中,37℃過夜培養(yǎng)。
1.3 傳統(tǒng)方法分離鑒定病原菌用一次性接種棒挑取適量培養(yǎng)后的菌液劃線于哥倫比亞血瓊脂平板,37℃培養(yǎng)48 h后觀察結(jié)果。取出現(xiàn)溶血環(huán)的菌落劃線于KF鏈球菌營養(yǎng)瓊脂和腦心浸出液固體培養(yǎng)基,并進(jìn)行涂片,革蘭氏染色鏡檢觀察。在KF鏈球菌營養(yǎng)瓊脂上生長良好且鏡檢結(jié)果為革蘭陽性球菌,繼續(xù)用KF鏈球菌營養(yǎng)瓊脂純培養(yǎng);對于在KF鏈球菌營養(yǎng)瓊脂上不生長的菌落,則使用腦心浸出液固體培養(yǎng)基進(jìn)行純培養(yǎng);對于出現(xiàn)金黃色或黃色色素的菌落,則選擇高鹽甘露醇培養(yǎng)基進(jìn)行純培養(yǎng);對于菌落較大、邊緣不整齊且48 h后產(chǎn)生異味的菌落,劃線于麥康凱培養(yǎng)基并鏡檢觀察,反復(fù)純化直至菌落純凈單一。其余形態(tài)和大小不同的菌落,均劃線于BHI固體培養(yǎng)基,反復(fù)鏡檢純化。50%甘油溶液1:1比例稀釋菌液,-80℃保存菌株。
1.4 16SrRNA基因分析法鑒定細(xì)菌
1.4.1 提取細(xì)菌基因組從菌株凍存液中移取10 μL至5 mL BHI液體培養(yǎng)基,24 h過夜培養(yǎng),復(fù)蘇菌種。將復(fù)蘇好的菌種按照《細(xì)菌基因組提取試劑盒》說明及步驟提取分離細(xì)菌基因組。
1.4.2 PCR擴(kuò)增利用細(xì)菌16S rRNA基因序列中保守區(qū)設(shè)計(jì)引物如下:27F:AGAGTTTGATCCTGGCTCAG;1492R:ACGGCTACCTTGTTACGACTT。PCR擴(kuò)增體系為30 μL:2×PCR Mix 15 μL, DNA 模 板 1 μL,10 mol/L 27F引物0.5 μL,10 mol/L 1492R引物 0.5 μL,ddH2O 13 μL。采用 Biometra Personal Cycler PCR儀進(jìn)行PCR反應(yīng),反應(yīng)程序:94℃預(yù)變性5 min;94℃變性45 s,55℃退火45 s,72℃延伸90 s,30個(gè)循環(huán);72℃延伸7 min。4℃保存。
1.5 藥敏試驗(yàn)使用生物梅里埃葡萄球菌藥敏試劑盒ATB STAPH 5測試分離到的34株金黃色葡萄球菌對常用抗生素的耐藥性;使用生物梅里埃腸道細(xì)菌藥敏試驗(yàn)試劑盒ATB G-5測試分離的25株大腸桿菌耐藥性;使用生物梅里埃腸球菌藥敏試劑盒ATB Enteroc 5測試分離到的17株無乳鏈球菌耐藥性。
2.1 傳統(tǒng)方法分離鑒定主要細(xì)菌從89份臨床型奶牛乳房炎奶樣中共分離培養(yǎng)出13種細(xì)菌共103株。種類如下:金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、無乳鏈球菌、表皮葡萄球菌、腐生葡萄球菌、肺炎克雷伯氏桿菌、芽孢桿菌、糞腸球菌、乳酸球菌、志賀桿菌、變形桿菌、綠膿桿菌、牛棒狀桿菌等細(xì)菌。其中金黃色葡萄球菌34株,占33%;大腸桿菌25株,占24.3%;無乳鏈球菌10株,占9.7%。多數(shù)呈單一細(xì)菌感染,少部分樣品呈混合細(xì)菌感染,多為金黃色葡萄與凝固酶陰性葡萄球菌混合感染。
2.216 SrRNA基因分析法鑒定細(xì)菌按上述PCR體系條件擴(kuò)增,1.5%的瓊脂糖凝膠電泳分析,獲得長度為1 500 bp的片段,與預(yù)期結(jié)果相符,詳見圖1。
圖1 代表分離株16s rRNA序列測序結(jié)果Fig.1Sequencing result on separator 16s rRNA sequence
2.3 主要細(xì)菌的藥敏試驗(yàn)結(jié)果遼西奶牛乳房炎無乳鏈球菌藥敏結(jié)果見表1,該菌株對氨芐西林、萬古霉素、利福平、替考拉寧敏感性高,為100%;四環(huán)素、鏈霉素次之,分別為70%和60%;對青霉素、環(huán)丙沙星耐藥率較高,超過70%。遼西奶牛乳房炎金黃色葡萄球菌藥敏結(jié)果見表2,該菌株敏感率較高的藥物有米諾環(huán)素、呋喃妥因、喹奴普汀、克林霉素;耐藥率較高的藥物有青霉素、苯唑西林、萬古霉素、紅霉素。遼西乳房炎大腸桿菌藥敏結(jié)果見表3,該菌株敏感率較高的藥物有頭孢西丁、替卡西林;耐藥率較高的藥物依次為阿莫西林、頭孢噻吩、環(huán)丙沙星、復(fù)方新諾明。
表1 無乳鏈球菌藥敏試驗(yàn)結(jié)果Table 1Results of without Streptococcus Lactococcus drug sensitivity test %
表2 金黃色葡萄球菌藥敏試驗(yàn)結(jié)果Table 2Results of Staphylococcus aureus drug sensitivity test %
表3 大腸桿菌藥敏試驗(yàn)結(jié)果Table 3Results of E.coli drug sensitivity test %
3.1 本試驗(yàn)通過分離鑒定遼西地區(qū)臨床型奶牛乳房炎的病原菌,結(jié)果顯示該地區(qū)主要奶牛乳房炎病原菌為金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和無乳鏈球菌。其中金黃色葡萄球菌和大腸桿菌感染占多數(shù),是該地區(qū)奶牛乳房炎主要的病原菌;該地區(qū)分離到的鏈球菌均為單一的無乳鏈球菌,與其他地區(qū)報(bào)道的奶牛乳房炎鏈球菌為多種類型不同。
3.2 通過形態(tài)學(xué)觀察和遺傳學(xué)分析兩個(gè)方法鑒定病原菌,兩個(gè)方法的結(jié)果一致,傳統(tǒng)鑒定細(xì)菌常結(jié)合形態(tài)學(xué)觀察和生化分析,但生化分析受試劑和試驗(yàn)條件影響較大,存在結(jié)果不穩(wěn)定的情況;而利用細(xì)菌的保守區(qū)域16s rRNA通過基因分析來鑒定細(xì)菌種屬的方法已開始普遍應(yīng)用,結(jié)果可靠且能夠分析細(xì)菌遺傳進(jìn)化距離和關(guān)系[5],可以進(jìn)一步判斷細(xì)菌傳染來源和變異情況,為疫病防制提供更加詳細(xì)的生物信息和可靠依據(jù)。
3.3 使用生物梅里埃藥敏試劑盒對遼西地區(qū)奶牛乳房炎主要病原菌進(jìn)行藥敏試驗(yàn),結(jié)果表明對金黃色葡萄球菌和無乳鏈球菌對青霉素產(chǎn)生了高耐藥性,而金黃色葡萄球菌和大腸桿菌對環(huán)丙沙星也同時(shí)產(chǎn)生了顯著的耐藥性;無乳鏈球菌對萬古霉素高度敏感,但金黃色葡萄球菌對萬古霉素卻產(chǎn)生了高耐藥性,同時(shí)金黃色葡萄球菌對紅霉素、苯唑西林,大腸桿菌對阿莫西林、頭孢噻吩、復(fù)方新諾明產(chǎn)生了耐藥性。這與養(yǎng)殖場長期使用抗生素治療奶牛乳房炎的現(xiàn)象有關(guān),尤其是遼西地區(qū)的分離株對青霉素全部耐藥,這與國內(nèi)外的其他的報(bào)道結(jié)果相符。依據(jù)上述結(jié)果,青霉素和環(huán)丙沙星應(yīng)該作為臨床治療奶牛乳房炎的淘汰藥物[6-7]。
3.4 針對奶牛乳房炎病原微生物復(fù)雜,不同牛場分離菌存在差異,所以調(diào)查本地區(qū)奶牛乳房炎病原菌種類,篩選主要的流行菌株,明確菌株的耐藥性,在治療時(shí)有針對性地選擇藥物及交叉用藥,適當(dāng)結(jié)合中藥,以達(dá)到最佳的治療效果。此外,奶牛乳房炎的發(fā)病與飼養(yǎng)管理密切相關(guān),防制奶牛乳房炎需遵循防大于治的原則,把控飼養(yǎng)管理等環(huán)境因素,采取綜合防治措施,以達(dá)到有效預(yù)防。