亓玉卓,梁 琳,林偉東,劉 琪,2,梁瑞英,賈亞雄,張 莉,崔尚金*
(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所,北京 100193;2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部獸用藥物與診斷技術(shù)北京科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站,北京 100193;3.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院,山東青島 266109;4.北京市農(nóng)林科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所,北京 100097)
沙門氏菌病是由沙門氏菌引起的一種人畜共患病,10月齡內(nèi)的鴿對(duì)其易感,鴿飛行能力也受其影響,該菌可通過損傷的皮膚、眼結(jié)膜、呼吸道及消化道傳播,部分沙門氏菌也可通過鴿卵垂直傳播[1]。沙門氏菌血清型分屬35個(gè)群或亞群,感染禽類的沙門氏菌有38種,分屬7個(gè)O群(O4、O7、O8、O9、O10、O11、O19)[2-3]。鴿沙門氏菌病主要由鼠傷寒型沙門氏菌引起,又稱鴿副傷寒,傳播方式主要是水平傳播[4],乳鴿的哺育通過母鴿經(jīng)口腔喂食,鼠傷寒沙門氏菌可以在喂食過程中,從帶菌母鴿經(jīng)口腔直接傳播給乳鴿;同時(shí)其排泄物也可成為傳播源。污染的禽、肉等產(chǎn)品,也是沙門氏菌污染的一個(gè)來源。2003年,Capita R等[5]的調(diào)查結(jié)果顯示,西班牙49%的雞肉中含有沙門氏菌,污染率較高。2005年,國(guó)內(nèi)也有報(bào)道深圳市售肉品中有26.2%也受到了沙門氏菌污染[6]。2008年,對(duì)蘭州市肉與肉制品微生物污染狀況調(diào)查結(jié)果顯示,7.5%生豬胴體中可檢出沙門氏菌[7]。2018年,在泰國(guó)肉雞和豬中的感染率分別為18.05%和37.54%[8]。2019年,謝冠東[9]對(duì)北京市售鴿肉中沙門氏菌進(jìn)行分離鑒定,檢出率達(dá)21%??梢姡抽T氏菌的污染情況十分普遍。隨著養(yǎng)鴿業(yè)的發(fā)展,沙門氏菌將會(huì)擁有更多的傳播途徑,對(duì)食品衛(wèi)生安全和人類健康存在潛在威脅[10]。因此,鴿場(chǎng)的沙門氏菌流行情況對(duì)公共衛(wèi)生安全已經(jīng)十分必要。
本試驗(yàn)從北京郊區(qū)某肉鴿養(yǎng)殖場(chǎng)疑似鴿副傷寒瀕死的10日齡乳鴿各臟器中進(jìn)行沙門氏菌的分離鑒定,分別采用16S rRNA基因測(cè)序、革蘭氏染色、培養(yǎng)特性觀察和生化試驗(yàn),判定該菌為鼠傷寒沙門氏菌,通過藥敏試驗(yàn)分析了其耐藥性,以期為鴿場(chǎng)在疾病預(yù)防和用藥方面提供理論參考[11]。動(dòng)物回歸試驗(yàn),無論通過口服、肌注、靜脈注射的攻毒方式都能使試驗(yàn)鴿死亡,用分離菌可復(fù)制得到原有特征性剖檢病變,確定了該菌為此養(yǎng)鴿場(chǎng)的致病菌。
1.1.1 病料 北京某肉鴿養(yǎng)殖場(chǎng)發(fā)生乳鴿肛門周圍黃綠色糞污,肝臟腫大,并造成死亡,疑似沙門氏菌感染,從該鴿場(chǎng)采集瀕死10 日齡乳鴿1只;試驗(yàn)用健康鴿,購(gòu)自北京市某肉鴿養(yǎng)殖場(chǎng),經(jīng)特定病原檢測(cè)后確定為不帶病健康鴿。瀕死乳鴿在超凈工作臺(tái)內(nèi)使用高壓滅菌的器械剖檢,無菌采集心臟、肝臟、脾臟、肺臟、腎臟、胸肌于平皿,切下大約1 cm3大小的組織塊置于15 mL 離心管內(nèi),加等體積PBS,使用手持電動(dòng)研磨器對(duì)組織進(jìn)行充分研磨,并采集病變明顯的臟器制作成石蠟切片,記錄病理變化。
1.1.2 主要試劑和培養(yǎng)基 無菌脫纖維綿羊血,北京索萊寶科技有限公司產(chǎn)品;麥康凱培養(yǎng)基、沙門氏菌選擇性分離培養(yǎng)基XLD瓊脂、沙門氏菌鑒別培養(yǎng)基SS瓊脂、沙門氏菌鑒別培養(yǎng)基HE瓊脂、MH瓊脂,北京陸橋技術(shù)股份有限公司產(chǎn)品;藥敏紙片,杭州微生物試劑有限公司;2×La-Master Mix,南京諾唯贊有限公司;DNA標(biāo)準(zhǔn) DL 2 000,北京全式金生物技術(shù)有限公司產(chǎn)品。
1.1.3 主要儀器 PCR儀,美國(guó)ABI公司產(chǎn)品;凝膠成像分析系統(tǒng),美國(guó)Bio-Rad公司產(chǎn)品;電泳儀,北京君意電泳設(shè)備有限公司產(chǎn)品;恒溫培養(yǎng)箱(DHP9052B),上海一恒科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品。
1.2.1 細(xì)菌分離與純培養(yǎng) 將無菌操作取得的病鴿內(nèi)臟研磨后接種到血瓊脂培養(yǎng)基,37 ℃恒溫培養(yǎng)箱倒置培養(yǎng)24 h,然后觀察菌落,根據(jù)其顏色、形態(tài)、溶血性、數(shù)目(菌落數(shù)目小于3的舍棄),記錄并選取各個(gè)不同類型菌落純化、革蘭氏染色和鏡檢[12]。
1.2.2 細(xì)菌鑒定
1.2.2.1 選擇性培養(yǎng)基培養(yǎng) 將革蘭氏陰性桿狀的可疑致病菌首先接種于XLD瓊脂、SS瓊脂和麥康凱瓊脂培養(yǎng)基。
1.2.2.2 生化試驗(yàn) 將純化后的該株分離菌分別接種于生化鑒定管中[13](葡萄糖、麥芽糖、甘露醇、黏酸鹽、蔗糖、乳糖、水楊酸、棉子糖、半固體、MR、H2S、檸檬酸鹽、尿素酶、V-P、吲哚),37 ℃培養(yǎng)24 h后觀察結(jié)果。
1.2.2.3 16S rRNA PCR擴(kuò)增 采用天根試劑盒提取細(xì)菌基因組DNA,選用16S的通用引物,對(duì)菌株進(jìn)行鑒定。引物序列如下:上游引物:5'-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3';下游引物:5'-GGTTACCTTGTTACGACTT-3'。引物由GENEWIZ生物科技有限公司合成。細(xì)菌DNA 2 μL作為模板,擴(kuò)增體系50 μL: 16S上、下游通用引物各2 μL,2×La-Master Mix 25 μL,ddH2O 19 μL。PCR擴(kuò)增程序:94 ℃ 10 min;94 ℃ 1 min,54 ℃ 1 min,72 ℃ 2 min,共32個(gè)循環(huán);72 ℃ 6 min。擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)10 g/L瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)。將純化后的PCR產(chǎn)物送英濰捷基公司測(cè)序,并將測(cè)序結(jié)果在NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)中以Blast程序進(jìn)行同源性比對(duì),從中選取相似性較高的代表菌株16S rRNA序列,用MEGA 6.0中Kimura-2參數(shù)矩陣的鄰接法構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹。
1.2.2.4 血清學(xué)鑒定 將疑似沙門氏菌的分離株,按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB4789.4-2016中的要求鑒定該疑似菌株的血清型[14]。首先用A~F多價(jià)O血清進(jìn)行玻板凝集試驗(yàn),同時(shí)設(shè)生理鹽水作為對(duì)照,陽性凝集的再分別用其余的O單因子的各個(gè)血清分別進(jìn)行檢測(cè)。據(jù)此即可判定分離菌O抗原型。以Vi血清鑒定其Vi抗原,然后以H復(fù)合血清及H單因子血清鑒定其鞭毛抗原,參照說明書中沙門氏菌屬抗原診斷表,根據(jù)其菌性特征,做出診斷。
1.2.3 藥敏試驗(yàn) 參照美國(guó)臨床實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)( NCCLS-2018) 描述的K-B法的標(biāo)準(zhǔn),對(duì)抑菌圈直徑進(jìn)行判定,檢測(cè)分離菌株的耐藥譜。檢測(cè)的藥敏紙片包含氨芐西林(10 μg/片)、阿莫西林(20 μg/片)、美羅培南(20 μg/片)、慶大霉素(10 μg/片)、卡那霉素(30 μg/片)、阿米卡星(30 μg/片)、鏈霉素(10 μg/片)、環(huán)丙沙星(5 μg/片)、氯霉素(30 μg/片)、呋喃妥因(300 μg/片,根據(jù)藥敏試驗(yàn)判定耐藥表型。
1.2.4 動(dòng)物回歸試驗(yàn) 分離菌株培養(yǎng)物經(jīng)過平板計(jì)數(shù)后進(jìn)行動(dòng)物回歸試驗(yàn)。將10日齡乳鴿進(jìn)行隨機(jī)分組,每組3只。培養(yǎng)新鮮已鑒定的病菌,分別以口服、肌注、靜脈注射的方式進(jìn)行攻毒(攻毒劑量108CFU/只),每只0.2 mL。同時(shí)設(shè)置陰性對(duì)照組,以生理鹽水代替菌液,每只0.2 mL。對(duì)病死鴿進(jìn)行剖檢和細(xì)菌分離。觀察并記錄剖檢結(jié)果。
病鴿呈現(xiàn)精神萎靡不振、食欲下降、瘦弱的現(xiàn)象,乳鴿腹部發(fā)黑。剖檢結(jié)果顯示肝臟腫大較嚴(yán)重,呈暗紅色,質(zhì)地變脆,一觸即破,邊緣有壞死(圖1A);腎臟腫大,腸道發(fā)現(xiàn)有條狀出血,脾臟腫大;胸腔有黃色纖維素性滲出(圖 1B)。病理切片結(jié)果顯示,肺臟主要表現(xiàn)為嚴(yán)重出血,血管擴(kuò)張,肺內(nèi)見大量粉紅色滲出(圖2A);肝臟表現(xiàn)為炎癥,主要集中在中央靜脈周圍淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)(圖2B)。
該分離菌株在血平板上均呈現(xiàn)白色、濕潤(rùn)、中等大小的菌落。在XLD瓊脂上呈現(xiàn)粉紅色透明菌落,中間有黑色中心(圖3A)。在HE瓊脂上呈現(xiàn)藍(lán)綠色菌落,中間有褐色中心(圖3B)。SS瓊脂培養(yǎng)基上的菌落形態(tài)均為無色半透明,菌落中心帶有黑色(圖3C)。在麥康凱培養(yǎng)基上均為圓形半透明灰白色菌落(圖3D)。
A.肝臟腫大,質(zhì)地變脆;B.胸腔有纖維素性滲出
A.肺臟出血;B中央靜脈周圍淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)
經(jīng)革蘭氏染色,油鏡下觀察到該菌為兩端鈍圓的革蘭氏陰性短桿菌(圖4)。
2.4.1 生化鑒定結(jié)果 該分離株細(xì)菌可發(fā)酵葡萄糖(產(chǎn)酸和產(chǎn)氣)、麥芽糖、甘露醇、黏液酸;不發(fā)酵蔗糖、乳糖、水楊酸、棉子糖。動(dòng)力(半固體)、MR、H2S、檸檬酸鹽利用試驗(yàn)呈陽性;尿素酶、V-P、吲哚試驗(yàn)呈陰性。參照生化鑒定試劑盒的說明書進(jìn)行判斷,結(jié)果表明該分離菌為沙門氏菌。
2.4.2 血清學(xué)鑒定結(jié)果 沙門氏菌A~F 多價(jià)O血清與分離的該株致病菌混合表現(xiàn)凝聚反應(yīng),沙門氏菌O4單價(jià)血清因子與分離得到的該株致病菌能發(fā)生凝集反應(yīng),且生理鹽水作為陰性對(duì)照無凝集。分離菌抗原式符合說明書關(guān)于鼠傷寒沙門氏菌血清學(xué)抗原式的描述,初步鑒定該分離株為鼠傷寒沙門氏菌。
PCR擴(kuò)增產(chǎn)物電泳結(jié)果顯示,該分離菌株在約1 500 bp處擴(kuò)增出條帶(圖5)。測(cè)序結(jié)果在NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)中以Blast程序進(jìn)行同源性比對(duì)并建立遺傳進(jìn)化樹(圖6),與鼠傷寒沙門氏菌同源性為100%。
圖3 分離菌在不同培養(yǎng)基上的菌落形態(tài)
圖4 分離菌株革蘭氏染色鏡檢(1 000×)
藥敏試驗(yàn)結(jié)果顯示,分離菌對(duì)鏈霉素、呋喃妥因表現(xiàn)耐藥,對(duì)氨芐西林、阿莫西林、美羅培南表現(xiàn)敏感(表1)。
M.DNA 標(biāo)準(zhǔn)DL 2 000;1.疑似沙門氏菌樣本DNA;2.陰性對(duì)照
2.7.1 攻毒后的臨床癥狀和病理剖檢 靜脈注射的鴿子于感染后24 h出現(xiàn)精神萎靡、飲食欲下降,被毛松亂、身體顫抖、俯臥等癥狀,32 h后死亡??诜ザ镜镍澴釉?8 h后出現(xiàn)食欲下降,精神沉郁,扎堆、呼吸困難,渾身無力,趴伏不動(dòng)等癥狀,在56 h后相繼死亡。肌肉注射的鴿子同樣在感染48 h后出現(xiàn)癥狀,癥狀與另外2個(gè)試驗(yàn)組鴿子相似,在感染70 h后死亡。對(duì)照組鴿子正常存活,未見任何不良反應(yīng)。剖檢發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)組肝臟腫大,病程較長(zhǎng)的胸腔有黃色纖維素性滲出,嗉囊內(nèi)也有黃色干酪樣物質(zhì),腎臟和脾臟都有不同程度的腫大,口服方式攻毒的,在肌胃和腺胃交界處有出血,腺胃乳頭出血。
圖6 分離株與沙門氏菌參考株的16S rRNA基因遺傳進(jìn)化樹
2.7.2 攻毒鴿中的細(xì)菌分離與鑒定 將試驗(yàn)病鴿的肝臟、腎臟、心臟、脾臟分別接種到血平板中,不同臟器都可在血平板上培養(yǎng)出白色、濕潤(rùn)、中等大小的菌落,經(jīng)鑒定,與攻毒菌同源性達(dá)100%,不同攻毒組均可以分離到純凈的該菌株,表明該分離菌株可以通過動(dòng)物復(fù)制得到原有特征性剖檢病變。
表1 藥敏試驗(yàn)結(jié)果
肉鴿通常在鴿舍中飼養(yǎng),清晨被放飛,自由放養(yǎng)的方式進(jìn)行飼養(yǎng),并經(jīng)常與其他鴿子一起飛行,因此飼養(yǎng)過程中容易誤食野生昆蟲或飲用野外水源[15]。據(jù)報(bào)道,鴿子藏有60種不同的人類病原體,并導(dǎo)致176種人類確診疾病[16]。Osman K M等[17]報(bào)道可從鴿子中分離出沙門氏菌和其他腸道致病菌。Horn和Saifullah等亦是在健康野生鴿中分離到具有多重耐藥的沙門氏菌[15,18]。由此可見沙門氏菌在鴿群中是普遍存在的,其中,鴿源沙門氏菌病又主要由鼠傷寒型沙門氏菌引起。其自然宿主又為畜禽類,因此傳播廣泛,還可通過污染的畜禽產(chǎn)品感染人類。該菌的廣泛傳播已經(jīng)嚴(yán)重威脅了人類和動(dòng)物腸道健康,也嚴(yán)重危害養(yǎng)禽業(yè)發(fā)展[19]。近年來,隨著特種經(jīng)濟(jì)動(dòng)物飼養(yǎng)業(yè)的發(fā)展,無論是信鴿還是肉鴿的養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴(kuò)大,鴿的各類傳染病的較以前也更為頻繁的出現(xiàn),同時(shí)由于鼠傷寒沙門氏菌引起的細(xì)菌性傳染病,在傳播過程中出現(xiàn)了一些與以往不完全相同的病理特征以及各種耐藥性的問題,這使鴿沙門氏菌病的診斷和治療變得更為棘手[20-21]。據(jù)報(bào)道,沙門氏菌屬有2個(gè)種,分為42個(gè)群,現(xiàn)有2 659種血清型[4]?,F(xiàn)階段雞源性沙門氏菌的研究較多,對(duì)其的分離鑒定、毒力和耐藥性等方面已經(jīng)有許多學(xué)者進(jìn)行了系統(tǒng)研究[22-24],但對(duì)鴿源沙門氏菌的研究還十分有限[2]。
本試驗(yàn)通過對(duì)某肉鴿養(yǎng)殖場(chǎng)病鴿的剖檢,結(jié)合臨床癥狀的觀察,利用SS瓊脂培養(yǎng)基對(duì)各臟器中的菌種進(jìn)行分離、純化以及革蘭氏染色鏡檢獲得1株疑似致病菌的沙門氏菌。結(jié)合糖酵解試驗(yàn)、大分子物質(zhì)水解試驗(yàn)、生化試驗(yàn)初步鑒定為沙門氏菌。繼而進(jìn)行血清型鑒定,結(jié)果表明分離的沙門氏菌血清型為 A~O群,本試驗(yàn)與報(bào)道的江蘇地區(qū)的優(yōu)勢(shì)血清型差異較大[25]。沙門氏菌的部分血清型具有垂直傳播性,能夠從咽喉或腸道侵入母體內(nèi)。具備這種垂直傳播能力的沙門氏菌血清型包括白痢沙門氏菌、傷寒沙門氏菌和腸炎沙門氏菌[26]。為準(zhǔn)確鑒定該菌的種屬,對(duì)該株分離菌的16S rRNA 基因片段進(jìn)行了PCR擴(kuò)增并測(cè)序,將測(cè)序結(jié)果在GenBank上進(jìn)行比對(duì),結(jié)果表明該分離株的16S rRNA序列與鼠傷寒沙門氏菌同源性達(dá)100%,鑒定該致病菌為鼠傷寒沙門氏菌。鼠傷寒沙門氏菌主要是通過水平傳播[4],因此,保持鴿場(chǎng)的衛(wèi)生、設(shè)備和飼料的清潔和消毒種蛋,切斷傳播途徑對(duì)于該病的防治具有重要意義。
在鴿源沙門氏菌病中,凌育樂等[27]認(rèn)為主要病原是鼠傷寒沙門氏菌和鼠傷寒沙門氏菌哥本哈根變種,后者更為多見[28-29]。但也有學(xué)者報(bào)道在鴿子中分離到的203株沙門氏菌中,鼠傷寒沙門氏菌就占有90.6%[30],本試驗(yàn)分離到的菌株也為鼠傷寒沙門氏菌,所以流行性可能與不同時(shí)間和地區(qū)相關(guān)。藥敏試驗(yàn)結(jié)果表明,該致病菌對(duì)氨芐西林、阿莫西林、美羅培南等幾種藥物有較高的敏感性, 在謝冠東等[9]的報(bào)道中,曾在鴿肉中分離得到對(duì)氨芐西林表現(xiàn)耐藥的的鼠傷寒沙門氏菌,但對(duì)環(huán)丙沙星表現(xiàn)敏感,說明沙門氏菌在的耐藥性在不同環(huán)境或者養(yǎng)殖場(chǎng)中很可能具有很大的差異,因此在養(yǎng)殖生產(chǎn)中,必須測(cè)定細(xì)菌對(duì)抗菌藥物的敏感性,以此為選擇具有療效的藥物提供依據(jù),才能迅速達(dá)到控制病情的目的,提高存活率,增加經(jīng)濟(jì)效益。這對(duì)禽病防治減少藥物浪費(fèi)具有重要意義[31]。動(dòng)物回歸試驗(yàn)組中,用其對(duì)10日齡鴿進(jìn)行人工感染,各攻毒方法均引起鴿子死亡。李雪雁等[21]對(duì)華南地區(qū)分離株進(jìn)行動(dòng)物試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)分離株對(duì)雛鴿的發(fā)病率100%,而病死率僅為17%,表明此次分離到的致病菌具有較強(qiáng)的毒性,同時(shí)可導(dǎo)致與送檢鴿子出現(xiàn)相似癥狀和剖檢結(jié)果,且不同攻毒組均可以分離到純凈的該菌株,表明該分離菌株可以通過本體動(dòng)物復(fù)制得到原有特征性剖檢病變。確定此次分離到的鼠傷寒沙門氏菌具有致病力。在肉鴿的養(yǎng)殖過程中,加強(qiáng)對(duì)沙門氏菌的監(jiān)測(cè)和防治是保障肉鴿產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。此次分離到的致病性較強(qiáng)的菌株說明在鴿場(chǎng)沙門氏菌有適宜的傳播傳代環(huán)境,需要鴿場(chǎng)加強(qiáng)飼養(yǎng)管理,做好消毒工作。