于 輝,李金磊,方忠意,鞏 丹
(1.河南省動(dòng)物衛(wèi)生監(jiān)督所,河南 鄭州 450008;2.河南省獸藥飼料監(jiān)察所,河南 鄭州 450008)
耐熱彎曲桿菌屬, 特別是空腸彎曲桿菌和結(jié)腸彎曲桿菌, 是常引起人畜共患細(xì)菌感染病的病原體[1]。 食用未煮熟的肉制品、受污染的水、未經(jīng)巴氏消毒的乳制品以及與帶菌動(dòng)物密切接觸等均可導(dǎo)致感染[2]。 彎曲桿菌病是一種自限性疾病,在大多數(shù)情況下不需抗生素治療, 免疫功能低下的病例、嚴(yán)重或長(zhǎng)期感染的病例,則須使用抗生素進(jìn)行治療[3]。
在一些國(guó)家, 彎曲桿菌是導(dǎo)致急性細(xì)菌性胃腸炎的主要細(xì)菌之一, 每年因彎曲桿菌引起的胃腸炎多達(dá)4 億~5 億例[3-4]。彎曲桿菌普遍存在于家禽腸道中,從家禽糞便、泄殖腔拭子和盲腸內(nèi)容物均可分離出[5-6],因此,加強(qiáng)對(duì)雞源彎曲桿菌的監(jiān)測(cè)對(duì)維護(hù)公共安全具有重要意義。
該文通過(guò)對(duì)河南省雞源結(jié)腸彎曲桿菌的分離鑒定及藥物敏感性試驗(yàn), 掌握河南省雞源結(jié)腸彎曲桿菌分布及藥物敏感性情況, 為獸醫(yī)臨床用藥和結(jié)腸彎曲桿菌感染的防控提供依據(jù)。
1.1.1 樣品來(lái)源雞泄殖腔拭子460 份, 采自河南省鄭州市、鶴壁市、新鄉(xiāng)市、焦作市、許昌市、漯河市、 商丘市7 個(gè)地區(qū)的規(guī)?;半u養(yǎng)殖場(chǎng)的260~390 日齡健康雞。
1.1.2 菌株結(jié)腸彎曲桿菌標(biāo)準(zhǔn)菌株(CICC 23925)購(gòu)自中國(guó)工業(yè)微生物菌種保藏管理中心。
1.1.3 培養(yǎng)基與試劑Preston 肉湯、 脫纖維綿羊血、CCDA 培養(yǎng)基、哥倫比亞血瓊脂培養(yǎng)基購(gòu)自北京陸橋技術(shù)股份有限公司;96 孔藥敏板、 無(wú)菌馬血清購(gòu)自上海星佰生物技術(shù)有限公司; 一次性無(wú)菌濾膜(0.45 μm)購(gòu)自廣州環(huán)凱微生物科技有限公司;瓊脂糖購(gòu)自Biowest 公司;DNA Marker DL 2 000、PCR 預(yù)混酶購(gòu)自北京康為世紀(jì)生物科技有限公司;50×TAE 購(gòu)自北京索萊寶科技有限公司;α-氰-4-羥基肉桂酸購(gòu)自Sigma 公司。
1.1.4 儀器設(shè)備生物安全柜(AC2-6S1 型,新加坡ESCO 公司),恒溫培養(yǎng)箱(IPP110 型,德國(guó)美墨爾特公司),離心機(jī)(3-18K 型,德國(guó)Sigma 公司),PCR 儀(LabCycler Standard Plus 型,德 國(guó)SENSO公司),電泳儀(EPS301 型,美國(guó)GE 公司),凝膠成像分析系統(tǒng)(GeiDoc XR 型,美國(guó)Bio-Rad 公司),高壓滅菌鍋(HVE-50 型,日本Hirayama 公司),基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜 (Axima-Performance 型,日本島津公司),厭氧罐[日本三菱瓦斯化學(xué)商貿(mào)(上海)有限公司],移液器(德國(guó)艾本德公司)等。
1.1.5 引物根據(jù)結(jié)腸彎曲桿菌基因序列的保守片段,設(shè)計(jì)引物,上游P1:5′-AGG CAA GGG AGC CTT TAA TC-3′, 下游P2:5′-TAT CCC TAT CTA CAA ATT CGCTAT CCC TAT CTA CAA ATT CGC-3′,擴(kuò)增片段長(zhǎng)度為364 bp,引物由生工生物工程(上海)股份有限公司合成。
1.2.1 樣品采集及預(yù)增菌用無(wú)菌棉簽采集雞泄殖腔拭子,立即轉(zhuǎn)接到含5%脫纖維綿羊血的Preston 肉湯中、微需氧條件下運(yùn)送至實(shí)驗(yàn)室,42 ℃培養(yǎng)4~6 h。
1.2.2 分離純化吸取50 μL 預(yù)增菌培養(yǎng)液滴加到鋪有無(wú)菌濾膜的CCDA 培養(yǎng)基上, 均勻滴加到5~6 個(gè)點(diǎn),每個(gè)點(diǎn)約10 μL,室溫靜置5~10 min,待液體透過(guò)后去掉濾膜, 將培養(yǎng)基放入42 ℃恒溫箱,微需氧培養(yǎng)24~48 h,挑取單個(gè)疑似菌落劃線接種于哥倫比亞血瓊脂平板,42 ℃培養(yǎng)24 h。
1.2.3 PCR 鑒定用滅菌棉簽挑取純化好的菌落, 加入裝有無(wú)菌生理鹽水的1.5 mL 離心管,反復(fù)冷凍、 煮沸2~3 次,12 000 r/min 離心取上清液作為PCR 擴(kuò)增模板。 同時(shí)設(shè)陽(yáng)性對(duì)照(模板為結(jié)腸彎曲桿菌標(biāo)準(zhǔn)菌株核酸)、陰性對(duì)照(模板為無(wú)菌生理鹽水)和空白對(duì)照(模板為ddH2O)。
反應(yīng)體系:Taq PCR Master Mix 25 μL,ddH2O 18 μL,P1、P2 各1 μL,模板5 μL。
PCR 反 應(yīng)條 件:5 min, 94 ℃;1 min,94 ℃,1 min,64 ℃,1 min,72 ℃,2 個(gè) 循 環(huán);1 min,94 ℃,1 min,62 ℃,1 min,72 ℃,2 個(gè) 循 環(huán);1 min,94 ℃,1 min,60 ℃,1 min,72 ℃,2 個(gè) 循 環(huán);1 min,94 ℃,1 min,58 ℃,1 min,72 ℃,2 個(gè) 循 環(huán);1 min,94 ℃,1 min,56 ℃,1 min,72 ℃,2 個(gè) 循 環(huán);1 min,94 ℃,1 min,54 ℃,1 min,72 ℃,30 個(gè)循環(huán);10 min,72 ℃。
配制濃度為1.5%的瓊脂糖溶液,于微波爐中加熱溶解,待冷卻至50~60 ℃時(shí),加入溴化乙錠(使終濃度達(dá)到0.5 μg/mL)混勻,倒入已插上梳子的膠槽。 待凝固后,轉(zhuǎn)入電泳槽,在每個(gè)泳道中加入8 μL 的PCR 產(chǎn)物,160 V 電泳20~30 min。 電泳結(jié)束后,將瓊脂糖凝膠置于凝膠成像儀上成像。
1.2.4 基質(zhì)輔助激光解吸電離(MALDI-TOF MS)飛行時(shí)間質(zhì)譜鑒定
1.2.4.1 樣品制備向1.5 mL 離心管中加入1 mL 75%的無(wú)水乙醇,從哥倫比亞血瓊脂平板上挑取4~6 個(gè)菌落于離心管中,振蕩混勻,超聲3 min,12 000 r/min 高速離心2 min, 棄去上清液。 加入50 μL 70%甲酸、50 μL 乙腈, 振蕩混勻, 超聲3 min,12 000 r/min 高速離心2 min,收集上清液。
1.2.4.2 點(diǎn)樣用移液器取1 μL 上清液, 點(diǎn)涂于MALDI 靶板孔上,自然晾干;再取2 μL CHCA 基質(zhì)(50%CAN,50%H2O,1%TFA)覆蓋到樣品上,自然晾干,將靶板放入質(zhì)譜儀進(jìn)行測(cè)量。
1.2.4.3 質(zhì)譜分析質(zhì)譜儀器參數(shù)調(diào)整如下:峰值調(diào)整模式為線性,陽(yáng)離子模式,分子質(zhì)量范圍2 000~20 000 Da; 每孔采樣100 次; 激光強(qiáng)度50 Hz;離子源加速電壓20 kV。 每次試驗(yàn)前都要進(jìn)行儀器校準(zhǔn):選擇標(biāo)品靶孔,采集一級(jí)質(zhì)譜圖。
利用Shimadzu Biotech Launchpad 軟件對(duì)采集的數(shù)據(jù)圖譜進(jìn)行分析鑒定。 采集結(jié)果導(dǎo)入Mascot數(shù)據(jù)庫(kù),與標(biāo)準(zhǔn)圖譜比對(duì),經(jīng)過(guò)軟件計(jì)算給出得分和鑒定結(jié)果,得分70 分(含)以上表示結(jié)果可信,70 分以下表示結(jié)果可疑。
1.2.5 藥敏試驗(yàn)采用微量肉湯稀釋法, 監(jiān)測(cè)結(jié)腸彎曲桿菌對(duì)阿奇霉素、環(huán)丙沙星、紅霉素、慶大霉素、四環(huán)素、氟苯尼考、萘啶酸、泰利霉素、克林霉素9 種抗菌藥的耐藥性。
取哥倫比亞血瓊脂平板上經(jīng)鑒定的結(jié)腸彎曲桿菌菌落數(shù)個(gè), 用生理鹽水調(diào)制0.5 MCF, 吸取60 μL 加入12 mL 藥敏培養(yǎng)液(含600 μL 無(wú)菌馬血清), 然后分別取100 μL 加入96 孔藥敏板,將藥敏板放入?yún)捬豕蓿瑫r(shí)放入微需氧產(chǎn)氣袋,42 ℃培養(yǎng)20~24 h,讀取藥敏試驗(yàn)結(jié)果,按照CLSI 判定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行藥敏結(jié)果判定, 各抗菌藥物的判定標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。
表1 結(jié)腸彎曲桿菌抗菌藥物折點(diǎn)
通過(guò)對(duì)樣品的選擇性分離純化, 經(jīng)PCR 和MALDI-TOF MS 飛行時(shí)間質(zhì)譜鑒定,460 批樣品共分離結(jié)腸彎曲桿菌42 株,分離率為9.13%。PCR和MALDI-TOF MS 飛行時(shí)間質(zhì)譜鑒定結(jié)果見(jiàn)圖1和表2。
圖1 結(jié)腸彎曲桿菌部分樣品PCR 鑒定結(jié)果
表2 結(jié)腸彎曲桿菌PCR 和MALDI-TOF MS 飛行時(shí)間質(zhì)譜鑒定結(jié)果
分離的42 株結(jié)腸彎曲桿菌對(duì)環(huán)丙沙星、萘啶酸、 阿奇霉素耐藥比較嚴(yán)重, 耐藥率分別為95.24%、90.48%、71.43%, 對(duì)氟苯尼考比較敏感,耐藥率為0,具體結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 河南省雞源結(jié)腸彎曲桿菌對(duì)9 種抗菌藥物的藥敏結(jié)果 單位:%
多重耐藥方面,分離的42 株結(jié)腸彎曲桿菌有34 株(80.95%)耐3 種及3 種以上藥物,4 重耐藥最多,有16 株(38.10%),具體結(jié)果見(jiàn)表4。
表4 河南省雞源結(jié)腸彎曲桿菌多重耐藥結(jié)果(藥物大類(lèi))
從20 世紀(jì)90 年代以來(lái), 彎曲桿菌對(duì)大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)和氟喹諾酮類(lèi)藥物的耐藥性不斷增加, 動(dòng)物源性食品可通過(guò)食物鏈將耐藥彎曲桿菌傳遞給人類(lèi)[7-8]。 家禽,主要是雞,被認(rèn)為是彎曲桿菌的重要儲(chǔ)存者[9]。 我國(guó)是家禽飼養(yǎng)和消費(fèi)大國(guó),加強(qiáng)雞源結(jié)腸彎曲桿菌的監(jiān)測(cè)對(duì)促進(jìn)家禽業(yè)健康發(fā)展維護(hù)人類(lèi)安全具有重要意義。
試驗(yàn)從河南省養(yǎng)雞場(chǎng)采集泄殖腔拭子, 通過(guò)選擇性增菌、分離,最后通過(guò)PCR 和MALDI-TOF MS 飛行時(shí)間質(zhì)譜對(duì)分離菌株進(jìn)行鑒定,提高了結(jié)腸彎曲桿菌分離的準(zhǔn)確性。 結(jié)腸彎曲桿菌的分離率為9.13%(42/460),這一結(jié)果比鄧義貞等[10]從雞泄殖腔拭子樣品中的分離率分別為14.67%(44/300)低,與張小燕等[11]從泄殖腔棉拭子樣品中的分離率為11.32%(60/530)和唐夢(mèng)君等[12]從規(guī)模化養(yǎng)雞場(chǎng)、 農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)和超市的雞泄殖腔樣品以及雞肉產(chǎn)品中的分離率為10.80%(81/750)相當(dāng)。 這些差異可能與不同地區(qū)養(yǎng)殖企業(yè)的養(yǎng)殖環(huán)境和飼養(yǎng)管理水平有關(guān)。
該研究分離的河南省雞源結(jié)腸彎曲桿菌對(duì)環(huán)丙沙星、萘啶酸、阿奇霉素耐藥嚴(yán)重,耐藥率均在70%以上,對(duì)四環(huán)素、泰利霉素、克林霉素、紅霉素耐藥較為嚴(yán)重,耐藥率50%~70%。 這一結(jié)果與國(guó)內(nèi)報(bào)道的雞源結(jié)腸彎曲桿菌對(duì)環(huán)丙沙星、萘啶酸、四環(huán)素、克林霉素的耐藥率較高一致[11-14],河南省雞源結(jié)腸彎曲桿菌對(duì)慶大霉素的耐藥率較聶荷敏等[15]報(bào)道的69.70%、張小燕等[11]報(bào)道的71.25%和唐夢(mèng)君等[12]報(bào)道的71.00%低。 該研究中河南省雞源結(jié)腸彎曲桿菌對(duì)環(huán)丙沙星、萘啶酸、四環(huán)素的耐藥率較高, 這與家禽腹瀉等疾病的治療過(guò)程中大量使用喹諾酮類(lèi)和四環(huán)素類(lèi)藥物密切相關(guān); 研究結(jié)果與其他報(bào)道有所差異, 可能與不同地區(qū)家禽飼養(yǎng)環(huán)境、 飼養(yǎng)水平以及家禽治療中使用和飼料中添加抗菌藥物的種類(lèi)相關(guān)。 近兩年受非洲豬瘟的影響, 人們對(duì)于雞肉產(chǎn)品的消費(fèi)需求增加,因此,要在家禽飼養(yǎng)環(huán)節(jié)有效控制彎曲桿菌,加強(qiáng)生產(chǎn)管理,控制禽肉生產(chǎn)鏈中抗菌藥物的使用,促進(jìn)動(dòng)物性食品的安全,保障人類(lèi)健康。
該研究從河南省蛋雞養(yǎng)殖場(chǎng)采集460 份樣品,共分離42 株結(jié)腸彎曲桿菌,總體分離率為9.13%,通過(guò)對(duì)分離菌株進(jìn)行藥物敏感性試驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 分離菌株對(duì)環(huán)丙沙星、 萘啶酸、 阿奇霉素耐藥率均在70%以上,有34 株(80.95%)耐3 種及3 種以上藥物, 表明河南省雞源結(jié)腸彎曲桿菌耐藥率較為嚴(yán)重,應(yīng)加強(qiáng)家禽結(jié)腸彎曲桿菌耐藥性的監(jiān)測(cè)。