李書光, 肖躍強, 程立坤, 趙家磊, 李來永, 劉吉山*
(1.山東省濱州畜牧獸醫(yī)研究院,山東 濱州 256600;2.青島農(nóng)業(yè)大學動物醫(yī)學院,山東 青島 266109;3.山東省濱州畜禽蜂膠疫苗研究開發(fā)推廣中心,山東 濱州 256600;4.山東綠都生物科技有限公司,山東 濱州 256600;5.東營市河口區(qū)草原監(jiān)理站,山東 東營 257200)
支原體是已知最小、最簡單的能自我復制的原核微生物,普遍存在于自然界,是許多動物、植物及人類的病原體。目前支原體已接近200個種,其中有超過20種可感染牛。目前牛支原體病在世界上大部分的國家都有流行,是一種嚴重的、不可治愈的細菌性疾病,其病原為牛支原體,牛支原體在1961年在美國被首次分離到,能夠感染所有日齡的牛,影響動物生產(chǎn)性能,并降低動物福利[1];臨床上以犢牛的肺炎、中耳炎、關(guān)節(jié)炎和奶牛的乳房炎為特征[2],也有文獻報道心內(nèi)膜炎的發(fā)病[3],呼吸道疾病是最嚴重和廣泛的,導致了肉牛和奶牛的疫病爆發(fā)和重要經(jīng)濟損失[4],并有一定的死亡率。應用LAMP和熒光定量PCR能夠檢測到奶樣中牛支原體的病原[5]。
2019年對山東省濱州地區(qū)及周邊部分規(guī)?;膛鋈馀?,使用ELISA方法對560份血清進行了牛支原體的血清學抗體檢測,以期對規(guī)?;龅呐Vгw感染情況有所了解,為牛支原體病的科學防控提供技術(shù)支撐。
2019年,對山東省濱州地區(qū)及周邊部分規(guī)?;膛龊腿馀龅难鍢颖具M行跟蹤采樣調(diào)查,選擇7家規(guī)?;馀?10~12月齡)和7家規(guī)模化奶牛場(24月齡),采集血清樣本560份,室溫凝集后離心收集上清,4 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
牛支原體間接Elisa試劑盒購自加拿大Biovet公司,批號:201012。
血清樣品用稀釋緩沖液做1∶100倍稀釋,加入到事先包被好了的牛支原體抗原的微孔板上,經(jīng)孵育,樣品中的抗牛支原體抗體和包被好的支原體抗原發(fā)生結(jié)合;經(jīng)幾遍洗滌并去除未發(fā)生反應的物質(zhì),加入牛的酶標記抗體,經(jīng)孵育,牛的酶標記抗體和樣品中的抗體結(jié)合,形成抗原抗體和酶復合物;經(jīng)第2次洗滌,去除未反應的酶標記物抗體,加入底物顯色劑顯色,加入終止液終止顯色,用405 nm的單波長測定光密度值(OD值),顏色的強弱表明檢測樣品中牛支原體抗體的含量。計算每個樣品和對照的平均值,獲得Radio(S/P)比值(Radio(S/P)=OD樣品值/陽性對照OD值平均值)。Radio(S/P)≥0.4為陽性。
根據(jù)檢測數(shù)據(jù)的結(jié)果,使用SPSS 20軟件進行統(tǒng)計學分析。
濱州地區(qū)及周邊,規(guī)?;膛?存欄1 000頭以上)牛支原體血清的陽性率介于30%~100%之間,奶牛支原體血清陽性率為74.29%;規(guī)?;馀?存欄1 000頭以上)牛支原體血清的陽性率介于67.5%~100%之間,肉牛支原體血清陽性率為81.43%;濱州地區(qū)及周邊牛的支原體血清陽性率為77.86%。使用SPSS 20軟件統(tǒng)計分析(表1)顯示,奶牛場1~5號場之間無統(tǒng)計學差異,6號場和7號場之間無統(tǒng)計學差異,6號場和7號場與1~5號場之間差異極顯著(Fisher雙尾精確檢驗P=0);肉牛場8~12號場之間無統(tǒng)計學差異,13號場與14號場之間無統(tǒng)計學差異,13號場和14號場與8~11號場之間統(tǒng)計學差異極顯著(Fisher雙尾精確檢驗P=0);奶牛群體牛支原體血清陽性率與肉牛群體相比,差異不顯著(Fisher雙尾精確檢驗P=5.3)。
表1 濱州地區(qū)及周邊部分規(guī)?;雠Vгw血清學抗體陽性率及統(tǒng)計學分析
牛支原體能夠定植在健康牛的上呼吸道,是引發(fā)牛呼吸道疾病的重要病原之一[6]。牛支原體利用菌毛、表面可變脂蛋白、生物膜等能夠侵入牛的免疫系統(tǒng),牛支原體具有逃避中性粒細胞的特性[7],宿主的免疫系統(tǒng)不能有效清除牛支原體的感染[8],牛支原體感染后,免疫反應以TH2為主,產(chǎn)生的抗體類型以IgG1為主,并導致肺部炎癥[8]。
牛支原體缺乏有效的疫苗,該病的控制主要是依賴于良好的生產(chǎn)管理配合病原抗體檢測和有效的抗生素治療進行控制,有時與呼吸道病毒或者巴氏桿菌混合感染,常增加臨床及實驗室的有效診斷和檢測的難度。疫苗研制方面,活疫苗的應用前景更理想一些[9],滅活疫苗在有些報道中有一定的效果,特別是使用皂素滅活的疫苗,免疫效果較為理想,但是目前為止亞單位疫苗方面沒有突破性進展[10]。牛支原體具有導致免疫系統(tǒng)功能低下的特性[11],在抗體陽性率較高的區(qū)域,應該加強對該疾病的關(guān)注,降低其對牛群的危害。細胞免疫對牛支原體的清除效果要比體液免疫更有效[12]。以皂素和溶菌酶二聚體作為佐劑制備全菌體滅活疫苗,能夠有效激發(fā)牛支原體的機體細胞免疫[13]。史曉娜等成功利用家兔建立了牛支原體的感染模型,并證實滅活的牛支原體鋁膠佐劑疫苗能夠?qū)彝锰峁┮欢ǖ谋Wo,為疫苗回歸本動物的研究提供了有力的數(shù)據(jù)支撐[14]。Zhang等發(fā)現(xiàn)了膜蛋白P81和UgpB的抗體具有介導補體殺滅活性,具有作為疫苗候選抗原的特性[15]。
牛支原體可在宿主體內(nèi)長期存在,造成慢性感染,其對肉制品及奶制品行業(yè)的危害受到越來越多國家的關(guān)注。在美國,養(yǎng)殖場中牛支原體感染率最高可超過70%,每年對養(yǎng)牛業(yè)造成超過1.4億美元的損失。在歐洲,25%~33%的牛肺炎與牛支原體有關(guān)[16]。在我國,由辛九慶等人從犢牛肺臟中首次分離得到牛支原體[17],隨后在國內(nèi)多個省市均發(fā)現(xiàn)牛支原體感染病例。2017—2019年,本實驗室接診多起犢牛肺炎的病例,通過病原的分離鑒定和PCR檢測方法確診為牛支原體感染[18],為山東省首次分離到牛支原體病原,開創(chuàng)了山東省研究牛支原體的先河。
定期對牛群進行抗體或者抗原的檢測,結(jié)合鼻拭子病原的PCR檢測和血清抗體的檢測,杜絕支原體的傳入,是一種防控牛支原體的方法[19]。犢牛支原體的抗體可能會受到母源抗體的影響,因此在采集樣本時肉牛選擇10~12月齡、奶牛選擇24月齡左右的相對穩(wěn)定的群體進行隨機采樣。本文中對山東省濱州地區(qū)及周邊共14個規(guī)?;鲞M行了血清樣本的采集,并進行了IgG抗體的ELISA檢測。根據(jù)牛支原體血清ELISA檢測結(jié)果可以看到,山東省濱州地區(qū)及周邊規(guī)?;膛<叭馀龃嬖趶V泛的牛支原體感染。在數(shù)據(jù)分析上,可以看出肉牛的感染率略高于奶牛的感染率,但統(tǒng)計學上差異不顯著。統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)顯示,不同的場區(qū)陽性率有差異,個別差異極顯著,則不同的奶牛場和肉牛場,管理水平和硬件設(shè)施會影響支原體的感染率,管理水平較高、硬件設(shè)施較好、分區(qū)管理的場區(qū),其陽性率較低;管理水平較低、硬件設(shè)施一般、混區(qū)飼養(yǎng)的場區(qū),其陽性率較高。本實驗室,使用實驗室分離的牛支原體病原,培養(yǎng)自制牛支原體玻片凝集抗原,對140份血清進行了檢測,總陽性率為63%,低于本文中使用的ELISA方法,而且兩者的符合率極低,后續(xù)需要進一步對該本實驗室的檢測方法進行優(yōu)化。
通過對濱州地區(qū)及周邊的牛場的牛支原體血清流行病學調(diào)查,試驗數(shù)據(jù)顯示該區(qū)域存在不同程度的牛支原體感染,且有的牛場感染率極高,牛支原體感染可能成為危害國內(nèi)規(guī)模化奶牛場奶牛健康的主要疫病之一,并存在垂直傳播的風險,為了促進牛的健康養(yǎng)殖,有必要采取加強對牛支原體的流行病學調(diào)查和制訂相應的綜合防控方案的研究和推廣。