陳申秒,牛成明,翟慶賀,何福慶,楊靈芝
(1.山東濱州沃華生物工程有限公司,山東 濱州 256600;2.山東博萊威生物技術(shù)研究所,山東 濱州 256606)
豬流行性腹瀉病毒培養(yǎng)的工藝參數(shù)優(yōu)化試驗
陳申秒1,2,牛成明1,2,翟慶賀2,何福慶2,楊靈芝1,2
(1.山東濱州沃華生物工程有限公司,山東 濱州 256600;2.山東博萊威生物技術(shù)研究所,山東 濱州 256606)
為了提高豬流行性腹瀉病毒的病毒滴度,建立最優(yōu)的病毒培養(yǎng)條件,對影響病毒培養(yǎng)的細胞培養(yǎng)時間、接毒劑量、收毒時間等條件進行了研究。結(jié)果表明:細胞培養(yǎng)時間為主要因素,對于流行性腹瀉病毒毒價影響較為顯著,細胞培養(yǎng)72 h接毒平均毒價為107.44TCID50/0.1 mL,均高于其他兩組;而收毒時間則為次要因素,平均毒價為107.21TCID50/0.1 mL;接毒劑量影響不顯著,平均毒價為107.08TCID50/0.1 mL,本試驗最佳工藝組合為細胞培養(yǎng)72 h接毒、接毒劑量為0.1%、收毒時病變程度為60%。
豬流行性腹瀉病毒;細胞培養(yǎng);佐劑
使用PEDV滅活疫苗是目前防治豬流行性腹瀉的主要手段,但目前市場上的滅活疫苗普遍反映效果不理想,主要原因在于病毒培養(yǎng)難度大,病毒抗原很難達到很高的水平。有試驗表明,如果乳汁中有高水平的IgG可以保護仔豬免受感染,這要求妊娠母豬免疫肌肉注射劑量每次不應少于107.0TCID50/mL,而且應進行兩次免疫才能激發(fā)產(chǎn)生高水平中和抗體[1]。我國很早就在Vero細胞上培養(yǎng)PEDV,但是其來源的差異、毒株間的差異及培養(yǎng)條件對于PEDV的分離培養(yǎng)影響很大,不同學者所報道的方法在胰酶濃度、培養(yǎng)時間等方面差距較大[2],建立高病毒含量的生產(chǎn)工藝在實際生產(chǎn)中意義重大。為進一步優(yōu)化生產(chǎn)工藝、提高半成品毒價,本研究從細胞培養(yǎng)時間、接毒劑量、收毒時間入手,研究三個因素對于半成品毒價影響的主次關(guān)系,以期篩選到最佳工藝組合,為腹瀉發(fā)生提供依據(jù)。
1.1細胞傳代后48 h大轉(zhuǎn)瓶Vero細胞,共18瓶,由滅活細胞苗車間提供。
1.2種毒PEDV-CV777 F79(F4),生產(chǎn)種毒,毒價為107.6TCID50/0.1 mL,-70℃保存,批號為140107;
1.3其他耗材MEM MD600,購自北京清大天一科技有限公司;新生牛血清,購自濟南勁牛;96孔細胞培養(yǎng)板等。轉(zhuǎn)瓶機,微量移液器,37℃溫室,細胞培養(yǎng)箱等。
2.1腹瀉培養(yǎng)工藝的優(yōu)化選取Vero細胞長至較密單層的大轉(zhuǎn)瓶6個,按照1∶3比例,均勻傳至18個大轉(zhuǎn)瓶,待細胞長至單層后備用。將18個大轉(zhuǎn)瓶Vero細胞隨機分組,按照正交試驗表分組接毒,共分為9組,每組2個重復。
表1 腹瀉工藝優(yōu)化正交試驗設計
接毒后逐日觀察細胞病變情況,按照細胞病變的程度分別收獲,凍融2次后,取樣,用于毒價測定。大轉(zhuǎn)瓶接毒工藝:選取長至需要時間的大轉(zhuǎn)瓶細胞,棄去營養(yǎng)液,加入2%血清的MEM[含終濃度為100 IU(μg)/mL的雙抗],1 000 mL/瓶,加入需要劑量的種毒(如1%接毒劑量,即加入10 mL種毒/瓶),搖勻,置于37℃培養(yǎng),24 h后隨時觀察病變情況,當病變程度達到要求比例時(如90%細胞發(fā)生病變),收取大轉(zhuǎn)瓶,置于-20℃凍存,凍融2次,取樣,用于毒價測定。
2.2病毒毒價的測定按照常規(guī)方法培養(yǎng)Vero細胞,將細胞消化后鋪于5塊96孔細胞培養(yǎng)板內(nèi),待長滿單層,棄去培養(yǎng)液,取維持液稀釋好的病毒樣品,10-5至10-8稀釋度,加入上述96孔板內(nèi),每個稀釋度6個重復,每孔100 μL,置于細胞培養(yǎng)箱培養(yǎng)96 h,逐日觀察,記錄病變情況,計算TCID50。
測定結(jié)束后,再對樣品進行1次重復測定,若兩次測定結(jié)果吻合,則分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論;反之,則需進行第3次重復測定。
3.1接毒病變及毒價測定情況按照方案,分別于細胞傳代后24、48、72 h接毒,并按照不同的病變程度收毒,取樣后進行兩次毒價測定,對于兩次毒價測定結(jié)果差異較大樣品,分別重新測定兩次,最后取毒價指數(shù)平均值,作為該樣品的毒價。具體數(shù)據(jù)見表2、圖1。
3.2結(jié)果的統(tǒng)計分析利用極差分析方法,對細胞傳代后不同時間、接毒劑量、病變程度等組合的累加毒價、平均毒價進行計算,進而計算各組內(nèi)平均毒價的最大差距,即極差數(shù)值(R),并根據(jù)各組間極差的大小,判定主次因素對于毒價的影響程度,結(jié)果顯示:細胞傳代培養(yǎng)時間R值為0.41,大于病變程度的R值(0.35),大于接毒劑量的R值(0.27)。因此,對于毒價影響的主次因素依次為細胞培養(yǎng)時間、病變程度、接毒劑量。
表2 各分組接毒、收毒及毒價測定情況
圖1 不同試驗組的平均毒價分布
利用SPSS軟件進行顯著性分析,結(jié)果與極差分析結(jié)果一致。細胞培養(yǎng)72、48 h均顯著高于24 h;病變在60%時收毒,顯著好于90%;接毒劑量為0.01%時,略好于其他接毒劑量,但差異不顯著。
通過上述分析,最佳組合方案為細胞傳代后72 h接毒、接毒劑量為0.01%、病變在60%時收毒,預期毒價較好。具體統(tǒng)計分析結(jié)果見表3、圖2。
表3 正交試驗統(tǒng)計分析
圖2 不同條件下毒價均值分布情況
由上述試驗結(jié)果可知,細胞培養(yǎng)144 h接毒,對于腹瀉病毒毒價的影響較大。這表明,細胞密度對于腹瀉病毒的大量增殖是必要的。因此,提高腹瀉病毒毒價,關(guān)鍵是提高Vero細胞的培養(yǎng)密度。那么提高培養(yǎng)密度,除延長細胞培養(yǎng)時間外,還可以通過增大細胞培養(yǎng)面積的方法,例如生物反應器。
此外,在Vero細胞的傳代培養(yǎng)過程中發(fā)現(xiàn),試驗所用Vero細胞系中存在兩種形態(tài)的細胞,即馬賽克形和梭形(類似柳葉性狀)。其中,梭形Vero細胞生長較為迅速、且后期細胞密度較大,對于腹瀉病毒增殖較為有利;而馬賽克形的細胞則增殖較為緩慢,且后期細胞密度相對較低,對于腹瀉病毒增殖可能不利,具體情況還得進一步試驗證實。
本試驗最佳工藝組合為細胞培養(yǎng)72 h接毒,接毒劑量為0.1%,收毒時病變程度為60%;優(yōu)勢組合為:細胞培養(yǎng)72 h接毒,接毒劑量為10%,收毒時病變程度為75%;細胞培養(yǎng)48 h接毒,接毒劑量為0.1%,收毒時病變程度為75%。
[1]Calvo E,Escors D,Lopez J A,et al.Phosphorylation and subcellularlocalization of transmissible gastroenteritis virus nucleocapsideprotein in infected cell[J].J Gen Virol,2005,86:2255-2267.
[2]陳申秒,牛成明,何福慶,等.豬流行性腹瀉病毒研究進展及疫苗研究前景[J].中國畜牧獸醫(yī),2014,41(3):223-229.
S852.65+1
B
0529-6005(2016)04-0117-02
2014-12-01
山東省自主創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化重大專項(2010ZHZX1A 0417)
陳申秒(1983-),男,助理研究員,碩士,從事動物傳染病的診斷與防治工作,E-mail:csmiao.science@163.com