黨如意,葉 超,馮 航,馮 杰,楊增岐
(西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院,陜西楊凌 712100)
腹瀉是犢牛常見的一種胃腸道疾病,通常在其出生后2 d~3 d開始發(fā)病,主要臨床表現(xiàn)為消化不良和腹瀉[1-2]。在大規(guī)模飼養(yǎng)中,犢牛腹瀉發(fā)生率高達(dá)90%~100%,病死率達(dá)50%以上,對(duì)犢牛的生長(zhǎng)、發(fā)育、成活等具有很大影響[3-4]。犢牛腹瀉的發(fā)病原因復(fù)雜,主要有感染性因素和非感染性因素,其中感染性因素包括病毒、細(xì)菌、寄生蟲感染等[5]。能夠引起犢牛腹瀉的致病菌主要有致病性大腸埃希氏菌[6]、蠟樣芽孢桿菌[7]、產(chǎn)氣莢膜梭菌[8]等。其中,致病性大腸埃希氏菌是引起1周齡內(nèi)犢牛腹瀉的主要致病菌,其侵入犢牛后可以釋放多種腸毒素引起腹瀉[9]。犢牛從污染的環(huán)境中攝取菌體,或者由于飼養(yǎng)管理等因素引起腸道內(nèi)環(huán)境遭到破壞、腸道菌群失調(diào)、免疫力降低,菌體大量繁殖產(chǎn)生大量毒素引起腹瀉[10]。犢牛發(fā)生腹瀉后,抵抗力下降,腸道菌群紊亂,極易誘發(fā)外源或條件性致病原感染,加劇病情和死亡[11]。
西北地區(qū)某牛場(chǎng)于2020年9月份開始陸續(xù)出現(xiàn)犢牛腹瀉引起的死亡,發(fā)病牛均為7日齡~10日齡,糞便帶血,且在出現(xiàn)腹瀉后3 d~5 d死亡,剖檢可見肝臟輕度腫大、邊緣泛白。2021年1月,該牛場(chǎng)因腹瀉死亡犢牛達(dá)20余頭。采集發(fā)病犢牛的肝臟和脾臟送西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院重大動(dòng)物疫病綜合防控與凈化實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè),通過細(xì)菌分離培養(yǎng)、分子生物學(xué)診斷以及動(dòng)物致病性試驗(yàn),結(jié)合病牛的臨床表現(xiàn),最終確定為蠟樣芽孢桿菌和大腸埃希氏菌混合感染所致。
1.1.1 樣品來源和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 無菌采集該養(yǎng)殖場(chǎng)腹瀉犢牛肝臟和脾臟2份,其中1份用于總DNA的提取,置-80℃保存?zhèn)溆茫?份用于細(xì)菌分離。昆明小鼠購自中國(guó)人民解放軍空軍軍醫(yī)大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心。
1.1.2 主要試劑 DNA提取試劑盒,南京諾唯贊生物科技股份有限公司產(chǎn)品;PCR Mix,北京市康潤(rùn)生物科技有限公司產(chǎn)品;藥敏紙片,杭州濱和微生物試劑有限公司產(chǎn)品;部分獸用藥藥敏片為本實(shí)驗(yàn)室按照歐洲抗菌藥物敏感試驗(yàn)委員會(huì)(EUCAST)標(biāo)準(zhǔn)制備;其他試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。
1.1.3 主要儀器 高壓滅菌器(YXQ-50SⅡ),上海博迅醫(yī)療生物儀器股份有限公司產(chǎn)品;冰箱,青島海爾股份有限公司產(chǎn)品;電子天平感量,奧豪斯儀器有限公司產(chǎn)品;恒溫水浴鍋,上海世澤生物科技有限公司產(chǎn)品;恒溫振蕩器,上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司產(chǎn)品;高速低溫離心機(jī),賽默飛世爾科技公司產(chǎn)品;PCR儀,安諾倫(北京)生物科技有限公司產(chǎn)品;核酸電泳儀,北京六一生物科技有限公司產(chǎn)品;凝膠成像系統(tǒng),北京百晶生物技術(shù)有限公司產(chǎn)品。
1.2.1 需氧性致病菌的分離與純化 將采集樣品無菌接種于50 mL/L脫纖維綿羊血瓊脂,37℃培養(yǎng)24 h,記錄菌落生長(zhǎng)特征,挑取能使血平板溶血的單個(gè)菌落,觀察菌體形態(tài)。將初步分離的可疑菌落接種于普通營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基,37℃恒溫培養(yǎng)24 h,觀察菌落生長(zhǎng)狀況,記錄菌落生長(zhǎng)特征,挑取單菌落,革蘭氏染色、鏡檢,觀察記錄菌體形態(tài)。挑取上述分離培養(yǎng)得到的單菌落接種于5%脫纖維綿羊血培養(yǎng)基上,37℃恒溫培養(yǎng)24 h,觀察結(jié)果;再挑取單菌落進(jìn)行純化培養(yǎng),革蘭氏染色鏡檢;接種于肉湯中,在37℃恒溫培養(yǎng)24 h,保菌備用。
1.2.2 厭氧性致病菌的分離與純化 取少量樣品,充分研磨,用1 mL生理鹽水稀釋,吸取100 μL稀釋液加入?yún)捬跞飧螠校?7℃培養(yǎng)18 h,收集1 mL厭氧肉肝湯培養(yǎng)物,6 000 r/min離心30 s,棄上清,用接種環(huán)蘸取少量沉淀于TSC培養(yǎng)基,厭氧環(huán)境37℃培養(yǎng)24 h,將TSC培養(yǎng)基上的菌落接種至5%脫纖維綿羊血瓊脂上,厭氧環(huán)境37℃培養(yǎng)24 h,觀察菌落形態(tài),革蘭氏染色鏡檢;接種于厭氧肉肝湯中,在37℃恒溫培養(yǎng)24 h,保菌備用。
1.2.3 分子生物學(xué)診斷 利用DNA提取試劑盒分別提取需氧和厭氧條件下獲取培養(yǎng)物的DNA,以此為模板用16S rDNA基因引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增,以大腸埃希氏菌標(biāo)準(zhǔn)株(ATCC25922)為陽性對(duì)照。
1.2.4 動(dòng)物致病性試驗(yàn) 取所分離細(xì)菌培養(yǎng)物于無菌離心管中,用生理鹽水調(diào)節(jié)麥?zhǔn)蠞舛鹊?.5,隨后以200 μL/只分別腹腔注射6只8周齡雄性昆明小鼠,作為試驗(yàn)組;同時(shí)以200 μL/只生理鹽水腹腔注射6只8周齡雄性昆明小鼠作為對(duì)照組。一定時(shí)間后觀察小鼠狀態(tài),如有死亡,對(duì)其進(jìn)行剖檢。
1.2.5 藥敏試驗(yàn) 用藥敏紙片瓊脂擴(kuò)散法[11]分別對(duì)分離的蠟樣芽孢桿菌(10種抗生素)和大腸埃希氏菌(19種抗生素)進(jìn)行藥敏試驗(yàn)。
病牛精神沉郁,喜躺臥,吮乳減少或者廢絕,部分犢牛還出現(xiàn)瘤胃鼓氣并呈現(xiàn)反復(fù)發(fā)作,平均體溫在37.5℃左右。病牛排糞量減少,排便次數(shù)增加,初期排不成形、黃或白色軟糞,隨著病癥加重,病牛排青灰色稀糞,內(nèi)含黏液、血液等混雜物。聽診病牛心率增加、心音增強(qiáng)、腸蠕動(dòng)音高朗;眼球凹陷。發(fā)病后期犢牛站立不穩(wěn),全身戰(zhàn)栗,瀕死期倒地,四肢作劃水狀。
需氧條件下獲取培養(yǎng)物鏡檢發(fā)現(xiàn)為大量革蘭氏陽性桿狀菌和少量中等大小的革蘭氏陰性桿狀菌;厭氧條件獲取的培養(yǎng)物在TSC培養(yǎng)基上出現(xiàn)單一白色菌落,鏡檢發(fā)現(xiàn)為單一中等大小的革蘭氏陰性桿狀菌,形態(tài)與需氧培養(yǎng)物中的革蘭氏陰性桿菌一致。
分別對(duì)需氧和厭氧培養(yǎng)物DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增,擴(kuò)增產(chǎn)物大小均為1 386 bp(圖1)。然后對(duì)擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行測(cè)序比對(duì)分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)需氧培養(yǎng)條件下培養(yǎng)的革蘭氏陽性菌擴(kuò)增產(chǎn)物和NCBI中的1株蠟樣芽孢桿菌的同源性為100%;需氧培養(yǎng)條件下培養(yǎng)的革蘭氏陰性菌和厭氧環(huán)境下培養(yǎng)的革蘭氏陰性擴(kuò)增產(chǎn)物與大腸埃希氏菌ATCC 44102的同源性都為99.89%,判定不同條件下分離的2株革蘭氏陰性菌為相同的克隆株。
1.DNA標(biāo)準(zhǔn)DL 2 000 ;2.陽性對(duì)照;3.陰性對(duì)照;4.需氧型革蘭氏陽性菌DNA擴(kuò)增產(chǎn)物;5.需氧型革蘭氏陰性菌DNA擴(kuò)增產(chǎn)物;6.厭氧型革蘭氏陰性菌DNA擴(kuò)增產(chǎn)物
分離的大腸埃希氏菌培養(yǎng)物接種小鼠36 h全部死亡,剖檢,取肝臟和腸道樣本涂片鏡檢,發(fā)現(xiàn)革蘭氏陰性桿狀菌;分離的臘樣芽孢桿菌培養(yǎng)物接種小鼠24 h后全部死亡,剖檢發(fā)現(xiàn)小鼠肝臟腫大充血,肝臟涂片鏡檢,可觀察到中等大小革蘭氏陽性桿狀菌。
按照EUCAST標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判定,分別對(duì)分離的致病性大腸埃希氏菌和蠟樣芽孢桿菌進(jìn)行藥敏試驗(yàn)(表1、表2)。
表1 大腸埃希氏菌藥敏試驗(yàn)結(jié)果
表2 蠟樣芽孢桿菌藥敏試驗(yàn)結(jié)果
在大規(guī)模飼養(yǎng)中,犢牛腹瀉是犢牛常見的胃腸道疾病,具有很高的發(fā)病率[1,12]。該牛場(chǎng)發(fā)病犢牛在發(fā)病初期出現(xiàn)明顯的排便次數(shù)增加,隨后病牛排青灰色惡臭稀糞,內(nèi)含黏液、血液等混雜物,最后發(fā)病犢牛無法站立,瀕死期倒地,整個(gè)發(fā)病過程持續(xù)3 d~5 d左右。采集發(fā)病犢牛的肝脾在需氧條件下進(jìn)行培養(yǎng)得到一株致病菌,后經(jīng)分子生物學(xué)診斷確定為致病性蠟樣芽孢桿菌。該致病菌屬于革蘭氏陽性、β溶血性的桿狀細(xì)菌,犢牛感染會(huì)引起水樣腹瀉和腹痛,很少伴有嘔吐[7],該癥狀和發(fā)病犢牛癥狀相符。另外,發(fā)病犢牛病情進(jìn)展較快,并出現(xiàn)腹痛,開始懷疑為魏氏梭菌感染,但是對(duì)采集的肝脾進(jìn)行厭氧培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)有單一白色菌落,和產(chǎn)氣莢膜梭菌的黑色伴隨白圈的菌落不符。隨后,對(duì)厭氧條件培養(yǎng)物進(jìn)行分子生物學(xué)鑒定,序列比對(duì)確定為大腸埃希氏菌。致病性大腸埃希氏菌感染多發(fā)生在10日齡以內(nèi)的犢牛,特別是產(chǎn)后的1 d~3 d內(nèi),四季均可發(fā)生。臨床上致病性大腸埃希氏菌分為敗血型、腸毒素型和腸型[13],其中產(chǎn)腸毒素型大腸埃希氏菌感染犢牛腹瀉最為明顯,病牛排黃色惡臭糞便,繼而出現(xiàn)淺灰色水樣腹瀉,混有血塊、血絲和氣泡[14]。產(chǎn)腸毒素型大腸埃希氏菌的癥狀和該牛場(chǎng)發(fā)病犢牛的癥狀也較為相符。
綜上所述,根據(jù)流行病學(xué)特點(diǎn)、臨床表現(xiàn)、病理剖檢以及實(shí)驗(yàn)室診斷,確診該牛場(chǎng)犢牛腹瀉是由致病性蠟樣芽孢桿菌和致病性大腸埃希氏菌混合感染。致病性細(xì)菌引起的犢牛腹瀉發(fā)病率較高,本研究對(duì)該病的防治提出以下建議:首先對(duì)有臨床癥狀的犢牛進(jìn)行隔離,以對(duì)癥治療、解毒保肝為原則,結(jié)合藥敏試驗(yàn),選擇對(duì)致病性大腸埃希氏菌和蠟樣芽孢桿菌分別敏感的抗菌藥物(如頭孢噻呋鈉聯(lián)合恩諾沙星)各一種進(jìn)行,切忌多種抗菌藥物同時(shí)使用。然后配合中藥處方:黃柏、黃芩、豬苓、澤瀉、車前子、茯苓、白芍、神曲、麥芽、山楂、石榴皮、黨參、當(dāng)歸、熟地、甘草各10 g,水煎,口服2次~3次。對(duì)于體溫下降明顯、脫水嚴(yán)重的犢牛,給予抗生素治療的同時(shí)配合50 g/L葡萄糖生理鹽水、復(fù)方氯化鈉、維生素B1、碳酸氫鈉等,每天2次靜脈注射[15]。保持牛舍通風(fēng)保暖和干燥,徹底清理廄舍內(nèi)所有病牛排泄物和被污染的墊料、用具等,進(jìn)行全面消毒。通過采取以上處理措施,該牛場(chǎng)犢牛病情得到有效控制,未再出現(xiàn)新的病例,被隔離病牛經(jīng)過治療也基本康復(fù)。
目前,在我國(guó)的養(yǎng)牛地區(qū)和規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng),犢牛腹瀉的發(fā)生很普遍,且一旦發(fā)生,極易引起死亡,使養(yǎng)牛戶或養(yǎng)牛企業(yè)蒙受重大損失,嚴(yán)重威脅養(yǎng)牛業(yè)的健康發(fā)展,故需引起足夠重視。希望本文所做工作能對(duì)養(yǎng)牛戶或養(yǎng)殖企業(yè)提供參考。