張青嫻 ,徐引弟 ,王治方 ,朱文豪 ,焦文強 ,李海利 ,方劍玉 ,郎利敏 ,張立憲 ,游 一 ,許 峰 ,鄭萬錄 ,王克領(lǐng)
(1.河南省農(nóng)業(yè)科學院畜牧獸醫(yī)研究所,河南 鄭州 450002;2.河南省畜禽繁育與營養(yǎng)調(diào)控重點實驗室,河南 鄭州 450002)
支氣管敗血波氏桿菌(Bordetella bronchiseptica,Bb)是引起多種哺乳動物呼吸道隱性感染及急、慢性呼吸道炎癥的病原菌,為嚴格寄生菌,豬、羊、馬、牛、鼠、兔、狗、貓等多種動物都可感染該病,還可感染雪貂、刺猬、狐等野生動物,甚至可以感染人。Bb可引發(fā)豬萎縮性鼻炎(Atrophic rhinitis,AR),是豬呼吸道疾病綜合征(porcine respiratory disease complex,PRDC)的重要病原菌之一[1]。Bb 的先期感染可使機體免疫力下降,更容易繼發(fā)感染其他多種病原,從而增加豬群呼吸道疾病的發(fā)病率和嚴重程度,造成嚴重經(jīng)濟損失[2-3]。
為了解河南省豬Bb的流行病學情況,采集近年來河南省發(fā)生呼吸道疾病的規(guī)?;i場病料組織,對Bb進行分離鑒定,分析其流行概況,為客觀評估河南省豬Bb的危害提供依據(jù)。
1.1.1 病料來源 對2015—2017年河南省各地市的規(guī)?;i場發(fā)生明顯萎縮性鼻炎癥狀的豬采集鼻拭子樣品,有肺炎癥狀的豬無菌采集肺組織,部分瀕臨死亡的病豬采集氣管、心血和關(guān)節(jié)液等組織,共采集到1 022份樣品。對于采集到的樣品,立即進行Bb的分離鑒定。
1.1.2 試劑、培養(yǎng)基 胰蛋白胨大豆瓊脂培養(yǎng)基(tryptic soy agar,TSA)、胰蛋白胨大豆肉湯培養(yǎng)基(tryptic soy broth,TSB)購自Difco公司。麥康凱(MC)瓊脂、鮑-姜氏培養(yǎng)基、普通營養(yǎng)瓊脂、NAD(煙酰胺腺嘌呤二核苷酸)革蘭氏染色液、生化管、新鮮羊血等試劑購自上海生工生物工程有限公司。藥敏紙片購自杭州濱和微生物試劑有限公司。Taq PCR master mix,DL2000 DNA Marker等 PCR 試劑購自寶生物(大連)有限公司。
將經(jīng)無菌采集的病料劃線接種于TSA平皿,置于37℃培養(yǎng)24~48 h后,挑取半透明、光滑且直徑1~2 mm的菌落進行革蘭氏染色。染色結(jié)果顯示,Bb為紅色的陰性小桿菌或球桿菌,呈現(xiàn)較典型的兩極濃染,挑取可疑菌落傳代純化后進行生化及PCR鑒定。
按使用說明進行以下生化試驗:氧化/發(fā)酵(O/F)管、乳糖、葡萄糖、MR、吲哚、VP、西蒙氏枸櫞酸鈉、硝酸鹽還原、硫化氫、觸酶、尿素和氧化酶,并接種于綿羊血鮑-姜氏培養(yǎng)基和麥康凱培養(yǎng)基。
參考GenBank上的flaA基因序列(序列號AF232939)設(shè)計 1 對引物:F1:5′-TGGCGCCTGCCC TATC-3′,F(xiàn)2:5′-AGGCTCCCAAGAGAGAAA-3′,擴增目的片段大小為237 bp,由寶生物大連分公司合成。
取40 μL無菌水置于1.5 mL離心管中,挑取單菌落懸浮混勻后,100℃水浴5~10 min,迅速冰浴5 min,置于高速離心機中4℃10 000 r/min離心2 min,取上清作為PCR模板。
配制 25 μL PCR 反應(yīng)體系:10×Taq Mix Buffer 13 μL,10 μmol/L 上、下游引物各 1.0 μL,無菌水19μL,模板1μL。PCR反應(yīng)程序為:94℃變性5min;94℃ 30 s,54℃30 s,72℃ 40 s,進行 30個循環(huán);最后72℃延伸10 min;PCR產(chǎn)物于4℃保存。取5 μL PCR產(chǎn)物,經(jīng)1%瓊脂糖凝膠100 V電壓下電泳45 min后,用凝膠成像系統(tǒng)觀察結(jié)果。
將發(fā)病豬病料無菌接種于含胎牛血清和NAD的TSA培養(yǎng)基中,分離出可疑菌落,純化傳代后進行PCR鑒定。根據(jù)相關(guān)文獻,設(shè)計4對引物(表1),對鏈球菌(Streptococcus,S.suis)、副豬嗜血桿菌(Haemophilus parasuis,HPS)、大腸桿菌(Escherichia coli,E.coli)和巴氏桿菌(Pasteurella multicida,Pm)的菌株,分別進行PCR擴增,確定菌株種類。
表1 Bb的共感染細菌所用引物
Bb在含血清的TSA平皿上生長成黃白色、圓形、光滑、直徑約1 mm的小菌落(圖1)。分離菌株在10%綿羊血鮑-姜氏培養(yǎng)基上生長呈珍珠狀,周邊有邊界不清楚的明顯β-溶血環(huán),這說明分離菌株都是Bb I相菌(圖2)。在1 000倍顯微鏡下,Bb顯示為革蘭氏陰性小桿菌或球桿菌,菌體形態(tài)一致,有兩極著色趨向(圖3)。
Bb的生化特征為糖發(fā)酵管上有菌膜形成,不發(fā)酵任何糖類,西蒙氏枸櫞酸鈉試驗、硝酸鹽還原試驗陽性,觸酶和氧化酶陽性,尿素陽性,不產(chǎn)生靛基質(zhì),MR和VP陰性。
由圖4可知,分離菌株經(jīng)支氣管敗血波氏桿菌flaA基因PCR鑒定后,在237 bp處呈現(xiàn)陽性條帶者定為Bb檢測陽性。
圖5為鑒定4種常見共感染細菌的PCR結(jié)果,結(jié)果表明,陽性結(jié)果與預(yù)期設(shè)想一致。1 022份組織病料中,一共分離出波氏桿菌82株,總分離率只有8.0%,其中,有30份組織病料只分離出波氏桿菌,52 份共感染病料以 S.suis,HPS,E.coli,Pm居多,且鼻拭子分離率低于肺臟組織。
本試驗從河南省各地市規(guī)?;i場采集呼吸道病豬的鼻拭子和肺臟、關(guān)節(jié)等組織樣品,樣品數(shù)量和來源在一定程度上代表了河南省Bb的組織分離特點和實際感染情況。但由于呼吸道與外界接觸廣泛,容易滋生大量雜菌,且Bb生長慢于許多存在于上呼吸道中的其他細菌,再加上臨床大量用藥,導致Bb分離率較低[8-10]。Bb是呼吸道的常在菌,本試驗分離時不僅能從肺臟、氣管、鼻拭子等呼吸系統(tǒng)組織中分離到,還可以從部分病豬的關(guān)節(jié)、心血分離到該菌,說明Bb可以從呼吸系統(tǒng)進入血液循環(huán),造成全身感染。
一般情況下,Bb毒力較弱,人工感染試驗證實,毒力很強的Bb也不能引起明顯的或進行性鼻甲萎縮或鼻盤變形[11-14]。目前研究認為,單一的Bb感染并不能導致豬群嚴重發(fā)病,而如果豬群中已感染 Bb,可促進其他多種病原(如 E.coli,HPS,S.suis,豬繁殖與呼吸障礙綜合征、豬流感病毒等)的繼發(fā)感染,造成的損失嚴重[15-18]。
本研究中Bb與豬鏈球菌、副豬嗜血桿菌和豬大腸桿菌共感染的比例較高,是否在一定程度上促進S.suis,HPS和E.coli在河南省的流行,有待進一步的研究[19-20]。因本試驗在細菌分離的同時,未進行病毒學相關(guān)檢測,故不排除存在PRRSV,SIV等病毒共同感染的可能。