張靖菊 陳孝杰 張志博 李秀波徐 飛
(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所,國家飼料藥物基準(zhǔn)實驗室,北京 100081)
據(jù)文獻記載,非洲豬瘟于1921年在肯尼亞首次暴發(fā),這種在豬種群間高度傳染的病毒,其強毒株的致死率高達(dá)100%[1]。在過去的10年間,非洲豬瘟病毒蔓延到高加索山脈、俄羅斯和東歐附近的許多國家,表現(xiàn)出遠(yuǎn)距離傳播的高風(fēng)險[2]。2018年以前,非洲豬瘟從未在我國出現(xiàn),但在2018年8月該病傳入我國,且短時間內(nèi)迅速擴散全國,死亡率極高,造成豬肉價格的大幅上漲和養(yǎng)豬業(yè)巨大的經(jīng)濟損失。2019年1月至9月間,世界動物衛(wèi)生組織已經(jīng)公布了26個新暴發(fā)或正在流行非洲豬瘟病毒的國家,包括13個歐洲國家、10個亞洲國家以及3個非洲國家[3]。目前針對非洲豬瘟的有效疫苗尚未研制出,短期內(nèi)對于疫病發(fā)生地僅采取捕殺、處理和掩埋方式控制疫情,有效的生物安全防控是重中之重。
非洲豬瘟病毒是非洲豬瘟病毒屬的雙鏈DNA病毒,也是唯一已知的DNA蟲媒病毒[3]。除了結(jié)構(gòu)、基因和復(fù)制特點與其他核質(zhì)大DNA病毒相似外,不同的是非洲豬瘟病毒擁有多層結(jié)構(gòu)和20面體的空間形態(tài)[4]。非洲豬瘟病毒有5層結(jié)構(gòu)[1],可分為胞內(nèi)4層和胞外1層,從內(nèi)到外依次是包含遺傳信息的基因組、包裹住基因組的核心殼層、包裹住核心殼層的雙層內(nèi)膜、20面體的衣殼蛋白,最后是包裹在病毒外的外膜。外膜和大體積使其對外界環(huán)境抵抗力高,具體表現(xiàn)為pH耐受范圍是4~13,在56℃可存活超過1小時[5],在0℃以下或者4℃時依然保持長時間的感染力;可在血液、糞便和組織中存活時間長達(dá)半年;在感染的生的或者未完全煮熟的豬肉制品中存活時間長達(dá)3個月,在凍肉中可存活數(shù)年[6];60℃經(jīng)20 min或使用脂溶劑及部分消毒劑可滅活病毒[6],并且在豬群中能夠快速高效傳播。這些特性均為針對非洲豬瘟的生物安全防控提供參考依據(jù)。
非洲豬瘟的易感動物是非洲疣豬、南非野豬、歐亞大陸野豬以及家豬。歐亞大陸野豬和野化豬對非洲豬瘟高度易感,感染后發(fā)病率和死亡率高低與病毒的毒力大小有關(guān)[8],且可以通過直接或間接接觸將病毒傳給放養(yǎng)的家豬。但有研究表明,如果沒有機會再次被感染,非洲豬瘟病毒在野豬群中就會逐漸消失,因此歐亞野豬不能作為非洲豬瘟病毒的貯藏宿主[9],僅在其被感染一段時間內(nèi)保持傳染力。
非洲豬瘟的傳播方式經(jīng)證實的有4種,首先是自然宿主間循環(huán),常發(fā)生于非洲叢林,如疣豬-軟蜱循環(huán),但在這種循環(huán)中疣豬不表現(xiàn)發(fā)病癥狀;其次是鈍緣蜱-家豬循環(huán),多見于散養(yǎng)農(nóng)戶,與當(dāng)?shù)丨h(huán)境有關(guān);然后家豬-家豬循環(huán)是非洲豬瘟在全世界范圍傳播的根因;最后是最新證實的野豬-棲息地循環(huán)[10],常見于歐洲。在非洲豬瘟暴發(fā)的疫病區(qū)域內(nèi),野豬與野豬之間,野豬與家豬甚至豬肉食品之間均能傳播[11]。
因此非洲豬瘟的傳染源除了被污染的飼料、器具外,不僅包括家豬、野豬這種終末宿主,還包括一些重要儲存宿主,常見有鈍緣軟蜱、蚊子、廄蠅等,而正是這些媒介使得病毒有再次暴發(fā)的危險。下面將著重闡述這些傳播媒介的研究進展。
非洲豬瘟最重要的傳播媒介是鈍緣軟蜱,屬于節(jié)肢動物門蜱螨目蜱亞目蜱總科軟蜱科(Argasidae)鈍緣軟蜱屬(Ornithodoros)。軟蜱類節(jié)肢動物的存在會加劇非洲豬瘟重新引入、傳播和維持的持續(xù)威脅,且病毒可在鈍緣軟蜱體內(nèi)停留5年之久[12],其所在地成為自然疫源地的可能也較大。已知與非洲豬瘟相關(guān)的鈍緣軟蜱主要有3種:
2.1.1 非洲鈍蜱(O.Moubata)
非洲鈍蜱在非洲最常見,主要參與疣豬-軟蜱循環(huán)[13],病毒可在非洲鈍蜱體內(nèi)復(fù)制,而且可經(jīng)卵傳播、經(jīng)期傳播和交配傳播[14](經(jīng)卵傳播:一類病原體在飽血的蜱體內(nèi)經(jīng)一段發(fā)育之后,可以進入蜱卵內(nèi),當(dāng)蜱卵發(fā)育成幼蟲時,又可以進入幼蟲的腸道進行繁殖,使幼蟲在叮咬易感宿主時傳播病原體。經(jīng)期傳播:一類病原體可以從蜱的幼蟲階段經(jīng)若蟲階段發(fā)育繁殖至成蟲階段,成蟲的唾液腺內(nèi)具有對易感寄主有感染性的病毒),主要棲息于非洲疣豬的洞穴,在非洲叢林中持續(xù)存在,經(jīng)證實可叮咬家豬造成疫情暴發(fā)[11]。Ravaomanana等[15]人通過非洲豬瘟病毒與叢林豬之間以及非洲鈍蜱與馬達(dá)加斯加西北部家豬和野生豬之間的相互作用水平,來評估它們在馬達(dá)加斯加疾病流行病學(xué)中的潛在作用。對豬血清和組織樣本進行了抗非洲豬瘟抗體、病毒DNA和非洲鈍蜱唾液抗原抗體的檢測后發(fā)現(xiàn),該軟蜱可能在一個家豬生長周期內(nèi)儲存病毒。
2.1.2 游走鈍蜱(O.Erraticus)
這種鈍蜱位于西班牙和葡萄牙[12],非洲豬瘟病毒在其體內(nèi)只能經(jīng)期傳播。Afonso P等[13]人對野外捕獲的游走鈍緣蜱進行非洲豬瘟病毒感染實驗,發(fā)現(xiàn)病毒復(fù)制發(fā)生在試驗感染后4周內(nèi),幾乎100%的游走鈍蜱能在感染后20周內(nèi)保持高病毒滴度,但在第41周和第61周觀察到病毒滴度和感染率下降。該試驗表明非洲豬瘟病毒能在游走鈍蜱中復(fù)制并持續(xù)存在,且在自然感染和試驗感染中,病毒滴度減少都發(fā)生在較晚的時間。
2.1.3 塞氏鈍蜱(O.savignyi)
該軟蜱在實驗室條件下對非洲豬瘟病毒的口腔感染很敏感,能將病毒維持至少106天[13],叮咬豬能引起非洲豬瘟典型的急性感染病例,因此該種鈍緣蜱很可能是非洲豬瘟潛在的天然媒介[16]。
2.1.4 其他鈍緣軟蜱
此外研究發(fā)現(xiàn),還有4種鈍緣軟蜱能在實驗條件下感染非洲豬瘟病毒,分別為美洲的糙皮鈍蜱(O.coriaceus)、圖卡鈍蜱(O.turicata)、帕氏鈍蜱(O.parkeri)和波多鈍蜱(O.puertoricen)[17],但這些鈍緣軟蜱是否能在自然條件下感染還未經(jīng)證實。
上述7種軟蜱在我國并未被追蹤到,但經(jīng)Climex軟件分析,軟蜱在我國云南、貴州、四川東部、重慶、陜西南部、湖南、湖北、江西東北部、安徽、河南、浙江、江蘇、山東、河北南部等地適宜生存,為高適宜潛在發(fā)生區(qū)[18]。我國目前分布有2種鈍緣蜱,即特突鈍緣蜱(O.tartakovskyi)和左氏鈍緣蜱(O.tholozani),主要集中在北部荒漠、半荒漠地區(qū)的新疆、陜西和山西[19],其中左氏鈍緣蜱可能是非洲豬瘟病毒的潛在媒介。
截至2020年3月,我國發(fā)生了3起共計10頭野豬感染非洲豬瘟病例,雖未證實有軟蜱參與傳播,但鑒于國內(nèi)氣候高度適宜鈍緣軟蜱生長[20],且存在適宜非洲豬瘟病毒生存的軟蜱種類,因此為防止家豬-軟蜱循環(huán),或者野豬、野化豬帶蜱遷徙而使非洲豬瘟病毒持續(xù)存在,應(yīng)長期監(jiān)視加預(yù)防。
其他小型嚙齒動物、蚊子、廄蠅等也都可通過接觸感染豬傳播非洲豬瘟病毒[21]。廄蠅在吸食感染非洲豬瘟病毒的豬血后,可在24 h內(nèi)機械傳染病毒,有研究表明病毒能在廄蠅體內(nèi)存活至少2天,在實驗中給廄蠅喂食感染非洲豬瘟病毒的血液,12 h后其體內(nèi)含有可繁殖的病毒,在喂食后3天內(nèi)仍可以檢測到病毒核酸,而且僅1只廄蠅中所含的劑量,在豬身上就足以產(chǎn)生臨床癥狀[22]。最新研究發(fā)現(xiàn)水蛭也是潛在宿主[23],在試驗中,易感豬在經(jīng)口攝入養(yǎng)殖60~80天的水蛭(吸食過非洲豬瘟病豬血液)后仍可感染發(fā)病,并且潛伏期明顯變長,表明水蛭等可作為病毒的儲存宿主。
對于鈍緣軟蜱的消毒防控最重要的是前期監(jiān)測,分2個方面,一是檢測軟蜱中的非洲豬瘟病毒,因為軟蜱的成蟲和第5個若蟲期是檢測病毒感染的最佳時期[24]。二是檢測豬場中是否存在軟蜱,可用血清學(xué)方法檢測豬血液中是否存在抗該蜱的抗體[25]。針對傳播媒介的防控結(jié)束后則是豬場滅蜱防控[26]。目前針對蜱蟲的化學(xué)殺蟲劑包括N·二乙基·甲苯酰胺以及其他一些氯化烴類、有機磷酸酯類、氨基甲酸鹽和擬除蟲菊酯類藥物[27],但其中能用于豬場的僅占一小部分。廣東省畜牧獸醫(yī)局組織有關(guān)專家制定并于2018年9月11日發(fā)布的《防控非洲豬瘟消毒殺蜱流程與用藥指引》指出目前可用于養(yǎng)豬場、生豬批發(fā)市場和屠宰場等對蜱有效的藥物為40%辛硫磷澆潑溶液、氰戊菊酯溶液等[28]。非化學(xué)殺蟲劑如麻瘋樹、番荔枝、長葉、菊芋、角礫、桉樹、川楝、百里酚等均具有一定的蜱蟲殺滅效果,因而也在積極地研究中[29]。
事實上,殺蟲劑的滅蜱效果并不好,因為有大量的蜱蛹和若蟲藏的較深,不易被發(fā)現(xiàn),所以軟蜱僅暫時性減少,而抗蜱疫苗是優(yōu)選。普通殺蟲劑極易產(chǎn)生耐藥性,通過抗蜱疫苗[30]進行免疫控制是一種替代傳統(tǒng)殺蟲劑的有吸引力的選擇,但面臨諸多挑戰(zhàn),目前耐多種殺蟲劑蜱毒株庫需要被檢測和建立,多項后續(xù)問題亟待解決。
非洲豬瘟病毒能夠進行遠(yuǎn)距離跳躍性傳播,這與病毒強大的抵抗力、獨特的蟲媒循環(huán)以及交通運輸?shù)纫蛩胤植婚_[31]。研究表明該病毒并不能通過遠(yuǎn)距離氣溶膠傳播,直接接觸或間接接觸是主要途徑,病毒附著于各種媒介、人員、車輛、器具、飼料、墊料,甚至水源,從而遠(yuǎn)距離伺機接觸易感動物[32]。
因此,豬場生物安全防控除了前文所述的切斷傳播媒介以外,阻止場外病毒的傳入才是未來多數(shù)豬場復(fù)養(yǎng)的關(guān)鍵,這其中消毒工作便是重中之重[33]。2020年2月29日農(nóng)業(yè)農(nóng)村部關(guān)于印發(fā)《非洲豬瘟疫情應(yīng)急實施方案(2020年版)》的通知中針對豬場道路、車輛、生產(chǎn)加工區(qū)、生活區(qū)和人員等環(huán)節(jié)推薦了相應(yīng)的消毒劑大類,但鑒于市面上消毒劑種類繁多,對于非洲豬瘟病毒而言高效安全的消毒劑推薦有待進一步商榷。以下將重點闡述針對非洲豬瘟病毒的高效消毒劑及其用途[34]。
3.2.1 過氧化物類
過氧化物類消毒劑可使菌體內(nèi)活性基團氧化而起殺滅作用,蛋白質(zhì)合成受阻,酶、核酸發(fā)生致死性結(jié)構(gòu)變化,主要包括過氧乙酸、雙氧水、二氧化氯、過氧化氫、臭氧等。其中二氧化氯殺菌能力是次氯酸類的3~5倍,對病原微生物具有極強的殺滅作用,并且具有無殘留毒性、對動物機體危害小、不污染環(huán)境等優(yōu)點,是世界衛(wèi)生組織認(rèn)證的A1級高效消毒劑,加上非洲豬瘟病毒可通過水源傳播,二氧化氯又是高效理想的飲水消毒劑,所以其完全適用于非洲豬瘟病毒的防控。主要適用于水槽、飲水消毒。
3.2.2 碘類
碘類消毒劑包括聚維酮碘、聚醇醚碘、碘酸溶液等[35]。碘的沉淀作用和鹵化作用能夠解決一般消毒劑的滲透性問題,它能與蛋白質(zhì)氨基酸鏈上的羥基、氨基、烴基、巰基結(jié)合導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性,發(fā)生鹵化,從而使病毒失去生物活性。非洲豬瘟病毒的pH耐受范圍在4~13,而碘類消毒劑殺菌能力受pH影響較小,由碘、磷酸、硫酸、表面活性劑制成的碘酸復(fù)合溶液就可以在酸性條件下有效殺滅病毒,因此碘酸溶液便可作為非洲豬瘟的高效消毒劑,適用于車輛及運輸工具、場地消毒、洗手盆、欄舍常規(guī)消毒等。
3.2.3 含氯類
含氯消毒劑包括無機氯化合物(如次氯酸鈉、次氯酸鈣)[36]、有機氯化合物(如二氯異氰尿酸鈉、三氯異氰尿酸、氯銨T等)。這類消毒劑可殺滅各種微生物,包括細(xì)菌繁殖體、病毒、真菌、結(jié)核桿菌和抵抗力最強的細(xì)菌芽孢[37]。對非洲豬瘟病毒而言是高效消毒劑,但缺點是不穩(wěn)定,容易受光、熱和潮濕影響,喪失有效成分,豬場消毒時保證2.3%有效氯30 min,適用于車輛及運輸工具、洗手盆、場地消毒等。
3.2.4 強堿類
強堿類消毒劑主要包括NaOH和CaO,高濃度的OH-能水解菌體蛋白和核酸,使酶系統(tǒng)和細(xì)胞結(jié)構(gòu)受損,從而對細(xì)菌和病毒有很強的殺滅作用,高濃度可以殺滅芽孢[36]。養(yǎng)殖場常用2%~3%燒堿加10%~20%石灰乳消毒及刷白墻壁、屋頂、地面等,配制燒堿溶液時提高溫度、加入食鹽,消毒效果更佳。該類消毒劑對非洲豬瘟病毒屬于高效消毒劑,適用于大門、更衣室、腳踏地、消毒池、生產(chǎn)線道路、生活區(qū)、環(huán)境以及空欄消毒。
3.2.5 醛類
醛類消毒劑包括甲醛、環(huán)氧乙烷、戊二醛、戊二醛癸甲溴銨等[38],其中戊二醛的作用是甲醛的10倍,且相對安全、低毒,是國際食品安全及公共衛(wèi)生組織公認(rèn)的單一成分消毒劑中消毒能力最強的一類。戊二醛能通過醛基與氨基、羧基、羥基和巰基產(chǎn)生交聯(lián)作用,肽聚糖、RNA、DNA、細(xì)胞膜功能酶和蛋白質(zhì)喪失活性而使微生物滅亡[36]。戊二醛在酸性條件下,更加穩(wěn)定,有效戊二醛含量充足。醛類消毒劑對非洲豬瘟病毒屬于高效消毒劑,但略帶毒性,適用于車輛及運輸工具、場地消毒、洗手盆、欄舍常規(guī)消毒等。
3.2.6 酚類
酚類消毒劑有苯酚(鄰苯基苯酚)、煤酚皂溶液(來蘇爾)、復(fù)合酚等[39]。酚類消毒劑因其親脂性對于有囊膜病毒效果很好,因此是非洲豬瘟病毒的高效滅菌劑,如3%鄰苯基苯酚(30 min)可滅活病毒,但毒性較大,對皮膚有刺激性,且有惡臭,加之對環(huán)境污染較大,正逐步受到限制,適用于車輛及運輸工具、場地消毒、欄舍常規(guī)消毒、空欄消毒等。
除此之外有2個重要環(huán)節(jié)的消毒值得注意,第一是飼料消毒,可用紫外燈照射2~3 h。第二是帶豬消毒,建議使用聚維酮碘、過硫酸氫鉀、檸檬酸、二氯異氰尿酸鈉、溴氯異氰尿酸鈉等。具體藥物也可參考美國環(huán)境保護總署批準(zhǔn)用于非洲豬瘟病毒的消毒劑[40]。
研究非洲豬瘟病毒的流行病學(xué)特點和蟲媒特性是一種長遠(yuǎn)準(zhǔn)備。一方面,養(yǎng)殖場(戶)要強化生物安全防護措施,避免飼養(yǎng)的生豬與野豬接觸。另一方面,對豬-蜱循環(huán)也應(yīng)當(dāng)引起重視,在鈍緣軟蜱分布地區(qū)進行監(jiān)測,疫點、疫區(qū)、受威脅區(qū)的養(yǎng)豬場戶要采取殺滅鈍緣軟蜱等控制措施,從而避免像非洲國家百年間持續(xù)復(fù)發(fā)循環(huán)的被動局面。此外,抗蜱殺蟲劑和抗蜱疫苗還有待研究,耐多種殺蟲劑蜱毒株庫也需要被檢測和建立。
目前,我國非洲豬瘟防控成效顯著,但原本較大的污染面使病毒趨向于持續(xù)存在,對抗非洲豬瘟成了我國養(yǎng)豬業(yè)長期而艱巨的任務(wù),加之并無能夠投入生產(chǎn)使用的有效疫苗,制定完善的消毒防控措施對國內(nèi)豬場來說尤為重要。相信不久的將來,豬場復(fù)養(yǎng)會一步步提上日程,國內(nèi)養(yǎng)豬業(yè)定能恢復(fù)往日榮光并更快發(fā)展。