王 喜,李 珂,李廷翠,嚴紅亞,趙 蓉,常志順,廖 明,孫敏華*,信愛國*
(1.云南省畜牧獸醫(yī)科學院養(yǎng)禽與禽病研究所,昆明 650224;2.云南農(nóng)業(yè)大學動物醫(yī)學院,昆明 650201;3.廣東省農(nóng)業(yè)科學院動物衛(wèi)生研究所,廣州 510642)
沙門菌()為腸桿菌科沙門菌屬的革蘭陰性桿狀菌,廣泛分布于自然界,血清型眾多,迄今已鑒定出2 600多種,宿主譜較廣,包括人類在內(nèi)的所有哺乳動物、鳥類和冷血動物,是重要的人畜共患病原體。各血清型沙門菌均有致病性,一旦養(yǎng)殖場沙門菌病暴發(fā),將會給食品安全、公共衛(wèi)生以及養(yǎng)殖業(yè)帶來嚴重后果,嚴重威脅人類健康和經(jīng)濟發(fā)展,并且隨著抗生素在畜禽養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)中的廣泛使用,在抗生素的壓力下,沙門菌已誘發(fā)出多種耐藥機制。目前,圍繞云南蛋雞源沙門菌的耐藥性、毒力基因等基本流行情況的報道較少,本研究對2017年7月至2019年5月間來自云南部分養(yǎng)殖場的發(fā)病雞進行沙門菌的分離鑒定、多位點序列分型(multi-locus sequence typing,MLST)、耐藥性以及毒力基因攜帶情況檢測分析,以期掌握云南蛋雞源沙門菌病的基本流行病學情況,為云南地區(qū)雞源沙門菌的防控以及凈化工作提供參考依據(jù)。
用于細菌分離的病料為2017年至2019年間分離自云南昆明、大理、開遠、玉溪、石林、鹽津6個地區(qū)8個養(yǎng)殖場的142只發(fā)病蛋雞肝組織。質控菌株大腸埃希菌ATCC 25922購自中國微生物菌種保藏中心,腸炎沙門菌BNCC 103307購自北納創(chuàng)聯(lián)生物科技公司。
SS培養(yǎng)基、麥康凱培養(yǎng)基等購自廣東環(huán)凱微生物科技有限公司;沙門菌屬診斷血清60種購自寧波天潤生物藥業(yè)有限公司。
無菌挑取病雞肝組織,劃線接種于麥康凱瓊脂培養(yǎng)后,挑取沙門菌疑似菌落轉接于SS瓊脂,并進行革蘭染色鏡檢、生化鑒定。參照Tarabees等建立的方法合成沙門菌屬特異性基因A的引物,PCR擴增鑒定后使用沙門菌屬診斷血清進行血清型鑒定。引物合成均由生工生物工程(上海)股份有限公司完成,測序均由昆明碩擎生物有限公司完成。
依據(jù)MLST官方網(wǎng)站合成沙門菌MLST 分型的7 個管家基因C、A、E、N、A、D和D引物,擴增測序后用DNAstar修正,上傳到MLST 網(wǎng)站獲取等位基因編號,進而確定每個菌株的ST 型別。
選取15種臨床常用抗菌藥采用K-B紙片擴散法進行藥物敏感性試驗,以大腸埃希菌ATCC 25922作為質控菌。參照Chuanchuen等的方法選取β-內(nèi)酰胺類、氨基糖苷類、磺胺類、四環(huán)素類和喹諾酮類部分耐藥基因對分離株進行檢測。
依據(jù)Tarabees等的研究合成9對沙門菌毒力島、毒力質粒和毒素相關毒力基因引物。
2.1.1 發(fā)病雞臨床癥狀及剖檢情況 發(fā)病蛋雞精神倦怠,被毛松亂,食欲不振,排白色或綠色稀糞。剖檢可見肝明顯腫大,呈土黃色或黃褐色,少部分呈銅綠色,且大部分有出血點、出血斑,同時可見灰白色點狀或不規(guī)則條紋狀、斑塊狀壞死灶,個別雞只脾腫大,臨床初步判斷為沙門菌感染所致。
2.1.2 分離鑒定結果 細菌培養(yǎng)形態(tài)、革蘭染色鏡檢、生化鑒定試驗結果均符合沙門菌特性,從142只病雞肝組織樣品中共分離到疑似沙門菌屬菌株75株。
75株分離菌株均能擴增出A基因,表明這75株菌均為沙門菌,發(fā)病雞只肝組織樣品沙門菌平均分離率為52.8%。
血清型鑒定結果表明,75株沙門菌均屬于D群雞-雛沙門菌。雞白痢沙門菌和雞傷寒沙門菌O抗原相同,且均無H抗原,因此采用MLST分型方法對兩種血清型菌株作進一步分型鑒定。
分離菌株均能擴增出7個管家基因(圖1),產(chǎn)物測序后上傳MLST網(wǎng)站,所有菌株都得到相應的MLST型別,產(chǎn)生2種ST序列型,包括ST92序列型雞白痢沙門菌21株,占總分離數(shù)28.0%(21/75);ST78序列型雞傷寒沙門菌54株,占比72.0%(54/75),表明目前云南地區(qū)蛋雞源沙門菌優(yōu)勢流行株為雞傷寒沙門菌。
M.DL 2000 DNA Marker;1~7.thrA、purE、aroC、sucA、hisD、dnaN、hemD基因;8.陰性對照
2.5.1 沙門菌分離株藥敏試驗結果 藥敏試驗結果顯示,全部菌株對青霉素、四環(huán)素等10種抗生素存在不同的耐藥率,其中對青霉素的耐藥率高達100%(75/75)(圖2A),表明每株菌至少對一種抗生素耐藥,而對頭孢他啶、妥布霉素、阿米卡星、卡那霉素和左氟沙星5種抗生素均敏感。雞傷寒沙門菌除了對頭孢他啶、妥布霉素等5種抗生素敏感外,對其余10種抗生素均存在不同程度的耐藥率,而雞白痢沙門菌僅對青霉素、阿莫西林、氨芐西林和鏈霉素4種抗生素存在不同程度的耐藥率,對其余11種抗生素均敏感。
A.耐藥率;B.耐藥基因檢出率
2.5.2 兩種血清型沙門菌耐藥譜型及多重耐藥統(tǒng)計 對10 種抗生素存在耐藥率的菌株共產(chǎn)生了7種耐藥譜型,耐藥譜型最多由5種抗生素藥物組成,兩種血清型菌株優(yōu)勢耐藥譜均為PEN,但雞傷寒沙門菌僅次于優(yōu)勢耐藥譜的為TET-ENR-DOX-SXT-PEN(12株),而雞白痢沙門菌則為AMX-PEN-AMP(9株)。耐3 類及以上抗生素藥物為多重耐藥,分離菌株多重耐藥率達28.00%(21/75),且集中于雞傷寒沙門菌,占該血清型38.89%(21/54)(表1)。
表1 沙門菌耐10種抗生素的耐藥譜
2.5.3 沙門菌分離株耐藥基因檢測結果 耐藥基因檢測結果顯示,A、C和E檢出率均高達 100%(75/75);、2、A檢出率則分別達8.00%(6/75)、10.67%(8/75)、26.67%(20/75),但3個基因在兩種血清型沙門菌中的檢出率存在較大差異,如A基因主要集中于雞傷寒沙門菌;、A2、B、3、A1、B和B均未檢出(圖2B)。
毒力基因檢測結果顯示,毒力島SPI-2(L)基因及細胞毒素B基因均未檢出,除了毒力質粒B基因的檢出率稍低外,為89.33%(67/75),其余6種毒力基因SPI-1(A)、SPI-3(C)、SPI-4(A)、SPI-5(B)、C和的檢出率均高達100%(75/75)。
沙門菌給畜禽養(yǎng)殖業(yè)造成巨大經(jīng)濟損失的同時,還嚴重威脅著人類健康。本研究從發(fā)病蛋雞中共分離到雞-雛沙門菌75株,MLST分型鑒定出ST92序列型雞白痢沙門菌21株,ST78序列型雞傷寒沙門菌54 株,雞傷寒沙門菌為優(yōu)勢血清型,Haque等在孟加拉國5個行政區(qū)分離到的214株雞源沙門菌中,檢出的優(yōu)勢血清型同樣為雞傷寒沙門菌,表明該血清型為禽類養(yǎng)殖中重要的病原菌之一。
畜禽養(yǎng)殖中廣泛使用的抗菌藥,雖能有效降低死亡率,但不能消除動物群中的感染,停止用藥后仍會受到感染,造成細菌耐藥性的增加,且抗菌藥可通過食物鏈的傳遞造成人類對多種抗生素的耐藥性增強。本次分離的沙門菌中共存在7種耐藥譜,多重耐藥率較高達28%,且集中于雞傷寒沙門菌,因此在臨床預防和治療過程中應做到科學合理、規(guī)范使用抗菌藥物,禁止濫用。耐藥基因作為細菌產(chǎn)生耐藥性的重要機制之一,可經(jīng)質粒、轉座子或整合子之類可移動性遺傳元件在不同菌株間進行水平傳播,還可垂直傳播,促使菌株產(chǎn)生耐藥性。本次分離菌株攜帶編碼β-內(nèi)酰胺類相關基因僅檢出,與孫朋浩等的研究相似,均以的檢出率較高,該基因為β-內(nèi)酰胺類耐藥菌攜帶率最高的耐藥基因。四環(huán)素類僅檢出A基因,且集中于雞傷寒沙門菌,Ahmed和Shimamoto發(fā)現(xiàn)埃及禽源沙門菌A是主要的四環(huán)素類耐藥基因?;前奉悆H檢出2基因,且檢出率遠低于徐耀輝等在不同地區(qū)分離的沙門菌的檢出率。所有菌株均檢出喹諾酮類A、C和E基因,卻僅檢出13株菌耐喹諾酮類藥物,表明這13株沙門菌可能在檢出的喹諾酮類A、C和E基因中有個別或全部基因的耐藥決定區(qū)發(fā)生了基因突變,或者它們還存在其他耐藥基因和耐藥途徑等。
對分離菌株的5個主要毒力島核心蛋白基因檢測結果顯示,全部菌株SPI-2(L)基因未檢出,其余4個基因均檢出;毒力質粒與腸毒素基因檢出率同樣較高,同樣為沙門菌的重要毒力因子;沙門菌細胞致死性腫脹毒素(cytolethal distending toxin, CDT)B基因未檢出,王月等研究發(fā)現(xiàn),毒力基因B主要分布于傷寒沙門菌和甲型副傷寒沙門菌中,該基因攜帶情況可能與血清型差異、宿主差異等因素有關。本研究中,毒力基因檢出率均較高,預示本次分離菌的致病性可能較強,存在很大的潛在危險性。
2017—2019年云南地區(qū)雞源沙門菌主要存在雞傷寒沙門菌和雞白痢沙門菌2種血清型,多重耐藥情況較為嚴重,耐藥基因與毒力基因檢出率較高,雞傷寒沙門菌多重耐藥率、耐藥基因檢出率高于雞白痢沙門菌。