呂 旭,蘇 倩,劉曉磊,陸 靜,方 偉,王文龍
(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部動(dòng)物疾病臨床診療技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,
內(nèi)蒙古呼和浩特 010018)
家畜養(yǎng)殖過程中長(zhǎng)期不科學(xué)地濫用抗寄生蟲藥,使得全世界范圍的寄生蟲相繼出現(xiàn)抗藥性[1-2],部分地區(qū)已經(jīng)嚴(yán)重到了無(wú)藥可用的地步,這些問題給畜牧業(yè)造成了重大經(jīng)濟(jì)損失,已成為世界性問題。對(duì)寄生蟲進(jìn)行耐藥性體外檢測(cè)是控制寄生蟲耐藥性產(chǎn)生的重要手段之一。而蟲卵孵化試驗(yàn)[3](egg hatch assays,EHAs)、幼蟲麻痹移行活力測(cè)試[4]、幼蟲發(fā)育試驗(yàn)[5]、靜止期幼蟲形態(tài)分析[6]、幼蟲采食抑制試驗(yàn)[7]、寄生蟲基因組學(xué)研究[8]和分子生物學(xué)研究[9]等都需要孵化幼蟲,因此糞便中的蟲卵孵化率是決定這些試驗(yàn)或研究成敗的重要因素。這些體外試驗(yàn)或研究大都需要新鮮糞便樣品,這給樣品采集帶來(lái)不便,因而新鮮糞便樣品的保存、留樣顯得尤為重要。目前,糞便樣品的長(zhǎng)時(shí)間保存是否會(huì)影響到后續(xù)的試驗(yàn)或研究進(jìn)程鮮有報(bào)道?;谶@個(gè)因素,現(xiàn)將4 ℃無(wú)氧環(huán)境下,糞便保存時(shí)間對(duì)蟲卵孵化率的影響作一系統(tǒng)分析,旨在選擇一個(gè)較為理想的糞便保存時(shí)間,為綿羊消化道線蟲的耐藥性試驗(yàn)或研究提供參考。
內(nèi)蒙古烏蘭察布市察哈爾右翼后旗某羊舍蟲卵數(shù)(EPG)≥10 000 的綿羊新鮮糞便,以及飽和食鹽水、生理鹽水、1640 培養(yǎng)液、PBS 緩沖液(含有250 mg/L的兩性霉素B和10 mL/L的青鏈霉素)、24 孔培養(yǎng)板、倒置顯微鏡、溫箱、離心機(jī)、真空封口機(jī)等。
將采集的新鮮綿羊顆粒狀糞便裝入真空袋(70 mm×100 mm),10 g/組,用真空封口機(jī)將真空袋密封,放入4 ℃冰箱。野外環(huán)境下,及時(shí)將采集的新鮮糞便放入含有冰袋的保溫箱中,并盡快放入4 ℃冰箱。
參考世界獸醫(yī)寄生蟲學(xué)促進(jìn)協(xié)會(huì)(WAAVP)推薦的蟲卵孵化試驗(yàn)EHAs 方法[10-11],并對(duì)蟲卵提取系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整,收集線蟲卵,制備蟲卵混懸液。取10 g 4 ℃無(wú)氧環(huán)境保存的綿羊糞便,加入50 mL 自來(lái)水充分?jǐn)嚢鑲溆?;?00、145、20 μm 3 種銅篩,從上至下依次疊放,把攪拌好的糞汁倒入500 μm 銅篩并平鋪開,等待5 min;用生理鹽水沖洗20 μm 銅篩中的沉積物,將沉積物用吸管吸入50 mL 離心管,3 000 r/min 離心5 min,棄掉上清液;加入飽和食鹽水混合均勻,3 000 r/min 離心3 min,收集上清液;將上清液傾入20 μm 銅篩中,用生理鹽水沖洗10~20 s,然后再次用吸管吸入50 mL 于離心管中,3 000 r/min 離心5 min;棄掉上清液,加入PBS 緩沖液稀釋,得到每1 mL 含有(170±20)個(gè)蟲卵的混懸液,備用。蟲卵混懸液在每次蟲卵孵化前現(xiàn)配現(xiàn)用。
采用24 孔培養(yǎng)板,孔內(nèi)加入1 mL 含有(170±20)個(gè)蟲卵的混懸液和1 mL 1640 培養(yǎng)液,每次試驗(yàn)設(shè)6 個(gè)重復(fù),用封口膜密封,27 ℃孵育48 h;取出24 孔培養(yǎng)板,加入2 滴Lugol's 液終止孵化,在顯微鏡下計(jì)數(shù)每個(gè)孔中幼蟲和蟲卵的具體數(shù)量;取6 孔數(shù)據(jù)平均值,并計(jì)算蟲卵孵化率。自糞便采集日起,分別在采集后0、3、6、9、12、15、18 和21 d 重復(fù)進(jìn)行蟲卵孵化試驗(yàn),共進(jìn)行8 次。
利用Microsoft Excel 2010 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,并取每次試驗(yàn)的平均值繪制折線統(tǒng)計(jì)圖。蟲卵孵化率=[平均幼蟲數(shù)/(平均幼蟲數(shù)+平均蟲卵數(shù))]×100%
結(jié)果顯示,4 ℃無(wú)氧環(huán)境下,綿羊糞便在保存0、3、6、9、12、15、18 和21 d 的蟲卵孵化率 分 別 為90.07%、78.85%、67.02%、50.51%、22.18%、9.21%、9.94%和9.68%(表1)。
表1 4 ℃無(wú)氧環(huán)境保存不同時(shí)間的蟲卵孵化情況統(tǒng)計(jì)
數(shù)據(jù)分析顯示,糞便中的線蟲卵在采集當(dāng)天孵化率達(dá)到90%以上,但隨著保存時(shí)間的延長(zhǎng),蟲卵孵化率逐漸降低,其中保存9 d 內(nèi)的蟲卵孵化率下降較平緩,9 d 時(shí)仍有50.51%的蟲卵能夠得到良好的孵化,但9 d 后的蟲卵孵化率急劇下降至22.18%,15 d 后孵化的幼蟲數(shù)極少,孵化率無(wú)明顯變化。
新鮮綿羊糞便的低溫?zé)o氧保存限制了糞便中線蟲卵發(fā)育所需的適宜條件,使蟲卵啟動(dòng)自身保護(hù)機(jī)制而停止發(fā)育,從而有效抑制了糞便保存過程中蟲卵發(fā)育成幼蟲。由于EHAs 等寄生蟲耐藥性體外檢測(cè)方法均需要未發(fā)育的蟲卵[10],只能使用新鮮糞便或一定時(shí)限的低溫?zé)o氧保存糞便。但低溫?zé)o氧保存時(shí)限過長(zhǎng),也會(huì)影響這些方法的準(zhǔn)確性和適用范圍,若時(shí)限過長(zhǎng),糞便中的蟲卵會(huì)發(fā)育,就可能導(dǎo)致假陽(yáng)性結(jié)果。之前有研究人員報(bào)道,新鮮糞便放入4 ℃無(wú)氧環(huán)境中可保存3 d。本研究發(fā)現(xiàn),4 ℃無(wú)氧保存線蟲卵9 d 后,仍有50%以上的蟲卵可用于試驗(yàn),這極大擴(kuò)展了EHAs 等試驗(yàn)的適用范圍,尤其是對(duì)需要在農(nóng)區(qū)、牧區(qū)、野外等環(huán)境下采集糞便的試驗(yàn),以及采集成本高、過程困難的試驗(yàn)具有極大幫助。
目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)氧含量是否對(duì)糞便中線蟲卵發(fā)育有影響的研究較少,對(duì)低溫條件是否會(huì)抑制蟲卵發(fā)育的研究較多。WAAVP 報(bào)道,有研究人員將蟲卵厭氧保存方法成功應(yīng)用于捻轉(zhuǎn)血矛線線蟲、蛇形毛圓線蟲、奧氏奧斯特線蟲等[11]。Bevevridge等[12]在4~10 ℃條件下研究了澳大利亞東部的糞便毛圓線蟲卵孵化率是否會(huì)受低溫影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)低溫降低了蛇形毛圓線蟲等蟲卵的孵化率,但對(duì)透明毛圓線蟲卵的孵化率幾乎沒有影響。陳能橋等[13]在貴州遵義市研究了牛羊消化道線蟲卵在-3~3 ℃環(huán)境下是否會(huì)影響發(fā)育,結(jié)果發(fā)現(xiàn)低溫對(duì)毛圓線蟲、捻轉(zhuǎn)血毛線蟲、古柏線蟲、食道口線蟲的蟲卵影響較大,在-3~3 ℃環(huán)境保存72 h后,有94%的蟲卵變性死亡。
不同的溫度和保存時(shí)限影響消化道線蟲卵的孵化率,這與蟲卵地理分布、種屬差異等有一定的關(guān)系[12,14-15]。如貴州遵義市冬季平均氣溫3 ℃,內(nèi)蒙古烏蘭察布察哈爾右翼后旗冬季平均氣溫-15.7 ℃,兩地線蟲卵由于地理分布不同,通過長(zhǎng)期的蟲卵或幼蟲越冬淘汰,后者在4 ℃環(huán)境下的生存能力強(qiáng)于前者,因而保存時(shí)限也會(huì)所不同。低溫環(huán)境會(huì)對(duì)線蟲卵孵化形成一定的影響,因此低溫?zé)o氧保存的糞便樣品一般不適用于蟲種鑒定,如4 ℃保存可能影響捻轉(zhuǎn)血毛線蟲的孵化[16]。
本試驗(yàn)結(jié)果表明,4 ℃無(wú)氧保存新鮮綿羊糞便最長(zhǎng)時(shí)限為9 d,之后蟲卵大量死亡,無(wú)法達(dá)到長(zhǎng)期保存、留樣的目的。這可能是因?yàn)橄x卵長(zhǎng)時(shí)間處于低溫、無(wú)氧環(huán)境中,蟲卵自身營(yíng)養(yǎng)逐漸消耗,保存糞便用的真空袋殘留的微量氧氣也消耗殆盡,致使大部分蟲卵死亡。但9 d 后導(dǎo)致蟲卵孵化率迅速降低的具體因素,是蟲卵本身的原因,還是保存條件對(duì)其產(chǎn)生了不利影響,有待今后進(jìn)一步研究。