副猪嗜血杆菌的分离与血清型鉴定
2014-01-21吴家强张玉玉陶海英王金宝
于 江,吴家强,张玉玉,陶海英,王金宝*
(1.山东师范大学生命科学学院,山东济南250014;2.山东省农业科学院畜牧兽医研究所,山东济南250100;3.山东省畜禽疫病防治与繁育重点实验室,山东济南250100)
副猪嗜血杆菌(Haemophilusparasuis,HPS)是定居于健康猪的上呼吸道的常在菌,但在特定条件下可以侵入机体,引起发病猪的多发性浆膜炎、关节炎、脑膜炎等疾病[1]。近年来,随着我国养猪业规模化和集约化发展,该病以继发的方式存在于各规模化猪场,并呈逐年上升趋势,增加了断奶到保育阶段仔猪的发病率及死亡率,对养猪业造成巨大的经济损失,已逐渐成为世界范围的重要疾病[2]。
HPS的血清型复杂多样,按Kieletein-Rapp-Gabriedson(KRG)琼脂扩散血清分型方法,至少可将副猪嗜血杆菌分为15个血清型[3]。蔡旭旺等[4]研究表明我国以血清4型(24.2%)和5型(19.2%)最为流行,其次为13型(12.5%),14型(7.1%)和12型(6.8%),另外有12.1%的分离菌株不能进行血清学分型[4]。
近几年,HPS在我国各地猪场引起多发性浆膜炎和关节炎的报道屡见不鲜,已从不同地区分离出该菌,损失相当惨重[5]。臧莹安等[6]对广东省部分猪场进行了HPS流行病学调查,结果表明不同猪场感染HPS的阳性率是不同的。白刚等[7]对宁夏四个地区未接种HPS疫苗猪场的403份猪血清进行了HPS的血清抗体检测,结果发现宁夏不同地区流行情况各有差异,且4~10周龄的仔猪感染HPS的比率最高。
本研究采用细菌分离培养结合PCR 检测的方法,对2008年至2012年送检的来自山东、河南、河北、湖南、江苏、上海的多个猪场的186份样品进行HPS的分离鉴定,用琼脂扩散试验对分离菌株的血清型进行鉴定,分析该病的发生与季节和猪日龄的关系,以了解副猪嗜血杆菌病的流行情况,为该病的综合防控及治疗提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 样品来源
从2008年至2012年,于山东、河南、河北、湖南、江苏、上海的多个猪场采集鼻拭子及发病猪场的疑似病例(包括发病猪、病死猪或发病猪的脑、肺脏、关节、心脏),共186份。
1.2 主要试剂与仪器
HPS标准阳性血清:由山东省农业科学院畜牧兽医研究所保存、提供;胰蛋白胨大豆琼脂培养基(TSA)为美国BD 公司产品;烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)为Sigma公司产品;新生牛血清购自济南劲牛公司;Taq DNA 聚合酶、dNTP、DNA Marker DL2000购自大连宝生物工程有限公司。恒温培养箱购自上海精宏实验设备有限公司;PTC-2000 型PCR 仪购自美国MJ Research公司。
1.3 PCR 引物
根据Oliveira等[15]报道,由上海生物工程有限公司合成1对特异引物。
上游引物:5'-GTGATGAGGAAGGGTGGTGT-3';下游引物:5'-GGCTTCGTCACCCTCTGT-3'。预期扩增的片段大小为822bp。
1.4 菌株的分离培养及形态学观察
无菌采集多个猪场的鼻拭子及疑似HPS病的发病猪病料(如脑、肺脏、心包液、心血、关节液),划线接种于含10mg/mL NAD 和5%新生牛血清的TSA 培养基上,置于37 ℃培养箱培养36~72h,观察细菌菌落特征,挑取圆形、光滑湿润、无色透明的露珠样菌落进行革兰氏染色镜检,将镜检为可疑的菌落进行纯培养。
1.5 PCR 扩增
采用直接煮沸法从HPS分离株培养物中提取DNA[4],PCR扩增方法按于江等[9]描述的方法进行。
1.6 菌株的血清型鉴定方法
根据蔡旭旺等[4]方法制备各分离菌株的血清学分型抗原,以各血清型标准血清对各分离株进行琼脂扩散试验,以确定各分离株的血清型,统计HPS分离的阳性率。阳性率=(阳性数/分离株数)×100%。
1.7 统计处理
各组之间差异用ANOVA 进行分析,比较不同时间和不同年龄段猪HPS的感染阳性率,P<0.05表示差异显著,分析HPS分离菌株不同血清型流行病学调查情况。
2 结果与分析
2.1 病原菌的分离培养
分离培养获得57株疑似HPS分菌株,并在含10mg/mL NAD 和5%新生牛血清的TSA 培养基长出较多的圆形、光滑湿润、无色透明的露珠状小菌落(图1A)。取上述菌落涂片革兰氏染色后在显微镜下观察,细菌为革兰氏阴性的细小杆菌,呈球杆状、短杆状、长杆状、间或丝状等多种形态(图1B)。
2.2 病原菌PCR 扩增结果
用HPS特异性引物进行PCR 扩增,结果发现57株疑似HPS分菌株均扩增获得了长度为822bp的DNA 片段,与目的片段大小一致(图2)。
图1 HPS分离株在TSA 培养基上的菌落形态及显微镜下细菌形态Fig.1 The colony morphology in TSA and bacteria morphology under microscope of HPS isolated strains
2.3 血清型鉴定
将分离出的57株HPS,采用琼脂扩散试验进行血清学分型,结果如表1所示。2株分离株不能确定血清型,而在55 株可以确定血清型的分离株中,血清4型和5 型阳性率相对较高,其次是血清1、12、13型,而血清14型分离到3株,血清2、6、、8、10、11型各分离到2株,血清3、9型各分离到1株,血清7型和15型目前尚未分离到。
2.4 不同时间HPS分离菌株的检测结果
从2008~2012年共检测186 份样品,其中57份为HPS阳性。该病主要集中于每年的3、4、10、11、12月份(P<0.05),说明该病春季、秋季、冬季的发病率要高于夏季。各月份检测阳性率见表2。
图2 HPS分离株的PCR 扩增结果M.DL2000 Marker;1.HPS分离菌株;2.阳性对照;3.阴性对照Fig.2 PCR amplification of HPS isolated strainsM.DL2000 Marker;1.HPS isolated strain;2.Positive control;3.Negative control
表1 HPS分离菌株血清型鉴定结果Table 1 Serotype identification results of HPS isolated strains
表2 不同月份HPS分离菌株的检出情况Table 2 The detection of HPS isolated strains in different month
2.5 不同日龄猪HPS感染情况
统计57份HPS阳性的样品的日龄,其中0~30日龄有18例,31~50日龄有28例,51~80日龄有8例,81日龄以上有3例。可以看出,HPS主要感染保育舍的3l~50日龄(即4~7周龄)的小猪。
3 讨论
HPS是猪上呼吸道的一种常在菌,在特定条件下可以侵入机体引起全身性疾病[10]。该菌可以影响2周龄到4月龄的青年猪,主要在断奶后和保育阶段发病,发病率一般在10%~15%,严重时死亡率可达50%[11]。
HPS的血清型复杂多样,目前已知有15个血清型,但国内外各地流行的血清型不尽相同,这给该病的防治带来了极大的困难。本研究从186份新鲜样品中共分离鉴定得到57株HPS分离株,血清型鉴定结果表明,血清4型和5型是该菌流行的优势血清型,其次是血清1、12、13、14 型;这与蔡旭旺等[4]的研究结果稍有不同,可能是由于地域不同,环境差异等条件的限制。
尽管江西、湖北等省份的调查结果均显示不同地区的HPS感染程度不同,但江西省HPS阳性率范围为15~45%,湖北省HPS 阳性率范围为0~58%[12-13]。本研究中HPS分离的阳性率为30.6%,与上述两省的结果基本一致。
本研究还发现副猪嗜血杆菌病春、秋、冬季的发病率要高于夏季,且多发于4~7周龄的保育猪,这与尹秀凤等[14]的研究结果是一致的,这为猪场防治本病提供了一定的帮助。了解HPS血清型的流行情况,明确该病多发的季节与猪的日龄,为HPS疫苗菌株血清型的筛选及该病的防治提供了重要的参考依据。
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