黃顯曄 謝宇庭 張鵬宇
摘要:黑龍江省大慶市某豬場發(fā)生了仔豬腹瀉的情況。為了探究是何種病原微生物造成的仔豬腹瀉,對病死仔豬進(jìn)行剖檢,并無菌采集剖檢病料進(jìn)行鏡檢、病原菌分離培養(yǎng)、PCR確定該病原菌攜帶的毒力基因,并進(jìn)行了藥敏試驗。結(jié)果顯示,引起該豬場仔豬腹瀉的病原菌為產(chǎn)腸毒素性大腸桿菌,攜帶F5黏附素菌毛。該株大腸桿菌對頭孢噻呋、頭孢曲松敏感。對恩諾沙星、環(huán)丙沙星及四環(huán)素耐藥。
關(guān)鍵詞:仔豬;腹瀉;大腸桿菌;黏附素;生化實驗;藥敏試驗
中圖分類號:S858.28? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A? ? ? ? 文章編號:1007-273X(2021)04-0008-02
大腸桿菌(Escherichia coli,E.coli)是一種兼性厭氧的革蘭氏陰性桿菌。起初被認(rèn)為是人類及動物體內(nèi)的常在菌群,但科研人員逐漸發(fā)現(xiàn),某些血清型的大腸桿菌會引起人及動物的某些疾病。其中,大腸桿菌可以引起仔豬黃痢、仔豬白痢以及水腫病等[1]。致病性大腸桿菌可分為多種,包括腸毒素性大腸桿菌(ETEC)、腸致病性大腸桿菌(EPEC)、腸出血性大腸桿菌(EHEC)、腸聚集性大腸桿菌(EAggEC)及腸侵襲性大腸桿菌(EIEC)。一般通過對致病性大腸桿菌進(jìn)行毒力因子檢測可確定其為何種類型。目前確定致病性大腸桿菌毒力因子的方法主要有黏菌素菌毛、腸毒素以及LEE毒力島素等[2]。確定為何種致病性大腸桿菌后,可通過藥敏試驗篩選高敏感藥物,為治療該病提供幫助。
2020年10月,黑龍江省大慶市某豬場發(fā)生了仔豬腹瀉。從該豬場送檢器官中分離出一株致病性大腸桿菌,用PCR法對該株細(xì)菌所含有毒力因子進(jìn)行了檢測。并對其進(jìn)行了藥敏試驗,旨在為該豬場治療仔豬腹瀉提供依據(jù)。
1材料與方法
1.1 材料
1.1.1 病料 無菌采集來自黑龍江省大慶地區(qū)某豬場死亡仔豬的病料,包括小腸、大腸、肝臟以及脾臟等。
1.1.2 試劑與儀器 伊紅美藍(lán)培養(yǎng)基、麥康凱培養(yǎng)基、MH瓊脂培養(yǎng)基,青島海博生物技術(shù)有限公司;50×TAE,上海碧云天生物技術(shù)有限公司;革蘭氏染色液,鄭州理利生物工程有限公司;藥敏紙片、生化試驗管,杭州濱和微生物試劑有限公司;Taq Master Mix、DNA Marker,大連Takara公司;Bio-Rad梯度PCR儀,伯樂生命醫(yī)學(xué)產(chǎn)品有限公司。
1.1.3 試驗動物 清潔級昆明雌鼠6只,35日齡,體重20~26 g,購自哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院實驗動物中心。
1.2 方法
1.2.1 病原分離培養(yǎng) 取病死仔豬的的小腸、大腸、肝臟以及脾臟接種于麥康凱和伊紅美蘭瓊脂平板上。在37 ℃條件下培養(yǎng)12? h,再挑取形態(tài)特征明顯的單菌落,劃線傳代培養(yǎng),連續(xù)培養(yǎng)3代后挑取單菌落進(jìn)行革蘭氏染色,顯微鏡觀察細(xì)菌形態(tài)。
1.2.2 動物致病性試驗 試驗小鼠分為試驗組和對照組,每組3只。小鼠在試驗前適應(yīng)環(huán)境1周。試驗前12 h禁食、禁水。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)[3],將分離菌種進(jìn)行培養(yǎng),并對試驗組小鼠進(jìn)行腹腔注射,注射量為1×109 CFU/只。對照組注射無菌生理鹽水。
1.2.3 毒力因子測定 根據(jù)相關(guān)參考文獻(xiàn)[4,5]的引物序列設(shè)計F4、F5以及987P毒力基因引物(表1)。取純培養(yǎng)的細(xì)菌菌液1.5 mL,100 ℃水浴15 min,12 000 r/min離心10 min,取上清為細(xì)菌DNA模板進(jìn)行毒力因子的測定
1.2.4 藥敏試驗 按照CLSI的指導(dǎo)進(jìn)行藥敏試驗,試驗用藥敏紙片包括頭孢曲松、頭孢噻呋、恩諾沙星、環(huán)丙沙星及四環(huán)素等。
2 結(jié)果與分析
2.1 菌株的分離與純化
將病死仔豬的器官進(jìn)行鏡檢,觀察到革蘭氏陰性短桿菌。對分離出來的細(xì)菌接種到伊紅美藍(lán)及麥康凱培養(yǎng)基上。在伊紅美藍(lán)培養(yǎng)基上觀察到帶金屬光澤的菌落,在麥康凱培養(yǎng)基上觀察到粉色的菌落。結(jié)合生化試驗結(jié)果,確定該菌為大腸桿菌。
2.2 動物致病性試驗
試驗組小鼠在注射后2 h觀察到精神萎靡的現(xiàn)象,4 h開始腹瀉,8 h后全部死亡。對照組小鼠健康,無死亡。對試驗組小鼠進(jìn)行心血涂片,可以觀察到革蘭氏陰性短桿菌。復(fù)涂于伊紅美藍(lán)培養(yǎng)基,觀察到帶金屬光澤的菌落,判定檢測出的大腸桿菌為致病性大腸桿菌。
2.3 毒力基因鑒定
對分離出的致病性大腸桿菌進(jìn)行毒力基因檢測,從而確定其攜帶的毒力因子。經(jīng)過PCR測定后,發(fā)現(xiàn)該株細(xì)菌攜帶F5黏附素菌毛(圖1)。由此確定該株細(xì)菌為產(chǎn)腸毒素性大腸桿菌。
2.4 藥敏試驗結(jié)果
將分離菌株進(jìn)行藥敏試驗,抑菌環(huán)與CLSI相關(guān)文件進(jìn)行比對,發(fā)現(xiàn)該株細(xì)菌對頭孢噻呋、頭孢曲松敏感。對恩諾沙星、環(huán)丙沙星及四環(huán)素耐藥。
3 小結(jié)與討論
致病性大腸桿菌可以引起多種動物疾病,包括仔豬腹瀉及犢牛腹瀉。其中產(chǎn)腸毒素性大腸桿菌為常見的菌種。目前較為常見的方式就是通過PCR方法對大腸桿菌進(jìn)行毒力因子檢測,從而確定為何種類型的致病性大腸桿菌[6]。產(chǎn)腸毒素性大腸桿菌對動物造成疾病的機(jī)制與黏附素性菌毛以及腸毒素相關(guān)。產(chǎn)腸毒素性大腸桿菌進(jìn)入動物機(jī)體后,通過黏附素菌毛與特異性受體結(jié)合后釋放腸毒素,導(dǎo)致正常的代謝破壞,從而導(dǎo)致腹瀉[7]。常見的黏附素菌毛包括F4菌毛(又稱為K88菌毛)、F5菌毛(又稱為K99菌毛)、987P菌毛、F17菌毛及F41菌毛等。其中F4、F5及987P菌毛為豬源性產(chǎn)腸毒素性大腸桿菌常攜帶的菌毛[8]。經(jīng)常檢測這幾種菌毛可為豬源性大腸桿菌進(jìn)行定型。本次試驗分離得到的致病性大腸桿菌檢測出了F5黏附素菌毛,從而確定為產(chǎn)腸毒素性大腸桿菌,了解了其致病機(jī)制,為其防治提供了理論依據(jù)。
利用藥敏試驗可以為臨床用藥治療疾病提供依據(jù)。本次藥敏試驗得出該株大腸桿菌對頭孢噻呋、頭孢曲松敏感,對恩諾沙星、環(huán)丙沙星及四環(huán)素耐藥??梢钥闯鲈撝昙?xì)菌對頭孢菌素類抗生素敏感,但是對喹諾酮類藥物及四環(huán)素耐藥。這種現(xiàn)象的產(chǎn)生可能與這兩種藥物在豬場使用多年有關(guān),這使得細(xì)菌的耐藥性增加[9]。并且細(xì)菌間耐藥性的傳播也可以通過質(zhì)粒完成,這也使得細(xì)菌耐藥性傳播速度加快。在此情況下,豬場可以通過藥敏試驗篩選出對治療有效的藥物,以更好地治療疾病。也可以根據(jù)藥敏試驗結(jié)果進(jìn)行藥物聯(lián)用治療,以抑制細(xì)菌耐藥性的產(chǎn)生[10]。
本試驗從豬場病死仔豬體內(nèi)分離出了致病性大腸桿菌,通過PCR毒力基因檢測及藥敏試驗,確定了該株細(xì)菌的分型以及對何種藥物敏感,為治療該細(xì)菌引起的仔豬腹瀉提供了技術(shù)支持。
參考文獻(xiàn):
[1] 石大麗. 廣西部分地區(qū)豬源大腸桿菌分型及耐藥性分析[D]. 南寧: 廣西大學(xué),2019.
[2] 宋美英. 致病性牛源大腸桿菌毒力基因分子流行病學(xué)調(diào)查和耐藥突變選擇窗的應(yīng)用[D]. 哈爾濱: 東北農(nóng)業(yè)大學(xué),2017.
[3] 張 震,宋美英,只 勇,等. 黑龍江省部分牛場致病性大腸桿菌毒力因子的調(diào)查與分析[J]. 黑龍江畜牧獸醫(yī),2017(2): 160-166.
[4] ZHANG W,ZHAO M,RUESCH L,et al. Prevalence of virulence genes in Escherichia coli strains recently isolated from young pigs with diarrhea in the US[J]. Veterinary microbiology,2007,123(13): 145-152.
[5] 陳楠楠,史同瑞,尹珺伊,等. 齊齊哈爾地區(qū)仔豬腹瀉大腸桿菌血清型與毒力基因分析[J]. 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)學(xué)報,2018,30(6): 23-27.
[6] 余 佳. 豬源大腸桿菌的分離鑒定,毒力基因檢測及敏感藥物篩選[D]. 福州: 福建農(nóng)林大學(xué),2019.
[7] 任敏敏,徐 娥,申露露,等. 產(chǎn)腸毒素大腸桿菌致使仔豬腹瀉致病機(jī)理的研究進(jìn)展[J]. 浙江畜牧獸醫(yī),2019,5(1): 12-17.
[8] 葛晨玲,石大麗,胡 文,等. 廣西豬源產(chǎn)腸毒素大腸桿菌毒力因子及多重耐藥性分析[J]. 中國畜牧獸醫(yī),2019,46(3): 279-289.
[9] 王春江,趙獻(xiàn)軍,趙 寶,等. 陜西省致仔豬腹瀉ETEC的分子流行病學(xué)調(diào)查[J]. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2010,38(7): 21-26.
[10] 劉玲紅. 動物源大腸桿菌的抗藥性及聯(lián)合用藥策略研究[D]. 山東泰安: 山東農(nóng)業(yè)大學(xué),2018.