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我国羊隐孢子虫感染情况及危险因素

2021-04-17高海慧王建东康晓冬王培柱吴学青李颖康

中国兽医学报 2021年2期
关键词:绵羊圈舍孢子

高海慧,王建东,康晓冬,王培柱,吴学青,李颖康*

(1.宁夏农林科学院 动物科学研究所,宁夏 银川 750002;2.宁夏吴忠市利通区扁担沟镇畜牧兽医工作站,宁夏 吴忠 751100)

隐孢子虫(Cryptosporidiumspp.)是一种感染人类和许多动物的原生动物寄生虫。它是新生羔羊腹泻的第二大诱因,仅次于轮状病毒,隐孢子虫病现在被认为是一种重要的疾病,可引起全世界新生反刍动物的腹泻[1]。全世界绵羊隐孢子虫感染的患病率为1.6%~77.4%[2-8],山羊隐孢子虫感染的患病率为2.0%~72.5%[4-9],各个国家和地区的感染率不尽相同,感染率有差异的原因可能是动物年龄、诊断方法、样本量、动物管理和气候的不同。研究表明,隐孢子虫病在绵羊和山羊中不构成一个主要的健康问题,但受感染的动物可能是人畜共患型隐孢子虫的宿主[10],同时绵羊和山羊隐孢子虫病在人类和家养反刍动物幼崽的暴发中发挥重要作用,现今缺乏对牲畜的有效预防和治疗[11]。小反刍动物可能在隐孢子虫的传播中起重要作用。对人类而言,微小隐孢子虫,尤其是Ⅱd亚型是人类的重要传染源。现就近年来寄生于羊的隐孢子虫种类和基因型、感染隐孢子虫的危险因素以及我国羊感染的现状等研究作一综述。

1 羊感染隐孢子虫的种类和基因型

隐孢子虫是家畜、家禽、伴生动物和野生动物的病原体,对公众健康构成威胁[12],许多大的隐孢子虫暴发事件都是由于水源被动物粪便污染所引起的[13]。早期通过显微镜观察,对寄生于羊的隐孢子虫感染种类不能鉴别。随着分子生物学技术的发展,目前发现隐孢子虫的有效种已达31个,基因型为70多个[11],羊感染的隐孢子虫种类/基因型呈多样性,主要感染的虫种为微小隐孢子虫(C.parvum)、肖氏隐孢子虫(C.xiaoi)、泛在隐孢子虫(C.ubiquitum)、牛隐孢子虫(C.bovis)、人隐孢子虫(C.hominis)、安氏隐孢子虫(C.andersoni)、猪隐孢子虫(C.suis)、费氏隐孢子虫(C.fayeri)、贝氏隐孢子虫(C.baileyi)、芮氏隐孢子虫(C.ryanae)和犬隐孢子虫(C.canis)[1,13-18]。C.parvum亚型包含ⅡaA20G1R1、ⅡaA15G2R1、ⅡaA17G2R1、ⅡaA14G2R1、ⅡaA13G1R1、ⅡdA-19G1、ⅡdA23G1、ⅡdA17G1、ⅡdA14G2、ⅡdA15-G1、ⅡdA16G1和ⅡdA18G1[19-23]。绵羊较易感染C.parvumⅡa亚型,山羊较易感染C.parvumⅡd亚型[23]。C.xiaoi、C.ubiquitum在山羊中广泛流行,C.parvum是绵羊的主要感染种[16]。我国C.xiaoi感染率最高,C.ubiquitum次之,然后是C.parvum,也有检出C.andersoni[18]。3月龄以内的绵羊感染的基因型均为C.parvum,3月龄以上的有C.andersoni、C.parvum,这也证实了绵羊和牛一样只有大龄动物更易感染C.andersoni[24]。

2 羊感染隐孢子虫的危险因素

养殖方式(散养或圈养)是羊感染隐孢子虫的危险因素。QI等[15]研究表明,散养饲养的模式下成年羊的感染率低;MAHFOUZ等[25]研究显示,羊感染隐孢子虫存在很大的地域差异,与牧场管理和饲养方法不同有关。对隐孢子虫卵囊进行齐-尼染色法(ZN)和抗原酶免疫测定(EIA),结果EIA检测的阳性率高于ZN,小于3月龄的绵羊和山羊阳性率高,封闭圈舍饲养是隐孢子虫感染的危险因素[26]。

隐孢子虫感染牛的潜在风险因素有饲养环境卫生、饲料源、水源、腹泻、家畜混合饲养,卫生状况差的感染率是卫生状况好的牧场的3倍,饮用水为河水的感染率是自来水的3倍,饲料来源影响隐孢子虫的发病率,腹泻的感染率是正常的3倍,家畜混合饲养的感染率高于单独饲养[27],在牛羊中检测到同种的隐孢子虫亚型,表明隐孢子虫在动物之间的传递性[15],牛羊的混合饲养是羊容易患隐孢子虫病的危险因素。隐孢子虫在小型反刍动物养殖场中分布广泛(47.4%~50.0%),但在山羊和绵羊2种寄主中患病率较低(5.9%~6.0%),混合饲养羊的感染率有所增加[16]。在爱尔兰利菲河流域马粪便中也发现了发现了C.ryanae、C.bovis和C.xiaoi,具有牛和羊宿主特异性的隐孢子虫虫种,羊同马、牛一起放牧会增加羊患隐孢子虫的几率[28]。

饲养卫生条件是潜在危险因素之一,不好的卫生条件增加动物的隐孢子虫感染率,扩大隐孢子虫虫种的传播[29],卫生条件差的牧场为隐孢子虫卵囊提供了良好的生存环境。一些卫生条件较好的牧场和圈舍隐孢子虫感染率明显低于卫生状况差的牧场和圈舍;饲养密度大的圈舍,感染率高,这可能是密度大的圈舍中散布的卵囊也较多,传播的速度也更快[24]。DELAFOSSE 等[30]建立2个风险因素模型,分析得出奶山羊羔羊初生的几个小时母羊圈舍的环境是传播C.parvum的风险途径,与感染率高相关的因素还包括调查时间和圈舍的通风类型。

对于放牧的散养羊,季节变化对于其隐孢子虫感染率的高低可能有较大的影响,徐洪忠等[31]报道,因秋冬季节饲草匮乏而造成山羊的感染率较高 (56.7%) 。但对于规模化养殖场,并不存在草料短缺的危险。感染率随季节变化波动不大,仅在春末秋初产仔高峰期感染率略有提高[24]。MI等[21]研究我国大部分绵羊饲养的地区,发现4个季节都能检测到了隐孢子虫,其中秋季的患病率最高,但未发现绵羊年龄组或季节之间的任何差异,发现隐孢子虫虫种分布因省和农场而异,绵羊可能是人畜共患隐孢子虫病的潜在来源。春季的感染率(40.0%) 远高于秋季的感染率(8.0%)[32]。

在临床上隐孢子虫病的严重程度受动物的年龄、免疫和营养水平的影响[33]。绵羊隐孢子虫感染与绵羊饲养环境和机体免疫力不同有关,各地报道感染情况存在较大差异[34-35]。分娩前后母羊的免疫力较低,感染率(5.26%) 高于其他成年羊,以2~3月龄羔羊、产后1月和怀孕2月左右母羊的感染率较高,表明山羊隐孢子虫感染存在年龄、体况等差异,可能与孕产期前后母羊免疫力下降有关[24]。有研究表明,检测到的发病率较低,可能是由于断奶后和成年小反刍动物的间歇性卵囊排泄有关[27]。

AGNIESZKA等[36]发现,感染率在研究年龄组之间没有统计学差异,但随着年龄的增加,羊隐孢子虫的感染率呈上升趋势,动物的品种、年龄或性别对小反刍动物隐孢子虫的流行率没有显著影响[37]。羔羊感染隐孢子虫不表现性别和年龄的差异[38],羊的隐孢子虫感染存在地区差异,不同地区感染规律存在差异,认为羊的年龄、品种、性别不作为羊感染隐孢子虫的主要危险因素。

3 隐孢子虫感染的检测方法

分子方法的应用在隐孢子虫的流行病学研究上取得了重大进展。分子方法可以有效地进行人兽共患的风险评估,进行虫种、基因分型、溯源的相关研究,是目前最可靠、灵敏、便捷的方法[39]。目前,检测隐孢子虫感染的方法有分子生物学、免疫学和病原形态学等。分子生物学方法主要有常规PCR、套式PCR、反转录PCR(RT-PCR)、实时定量PCR、LAMP技术、PCR-限制性片段多态性分析(PCR-RFLP)等。免疫学方法主要有酶联免疫吸附试验(ELISA)、免疫荧光技术、单克隆抗体技术以及流式细胞术等方法。病原形态学主要方法是饱和蔗糖漂浮法、改良抗酸染色法、Kinyoun染色法等技术。比较抗酸染色法、直接荧光抗体检测(DFAT)、酶联免疫吸附试验(ELISA)和分子生物学方法(套式PCR),对无临床症状羊隐孢子虫的筛选建议选用套式PCR[40]。免疫学方法敏感性高,但它对抗原要求较高,且很难区分卵囊是否具有感染性。PCR及其衍生技术的应用极大地提高了隐孢子虫的检出率[41]。免疫学方法检测水、粪便中隐孢子虫卵囊敏感性和特异性要低于PCR方法[42]。

4 我国羊隐孢子虫感染情况

4.1 华东地区饱和蔗糖溶液漂浮法检测506份样本,隐孢子虫感染率较低,为0.20% (1/506)[43]。在安徽省和邻近省份(山东、河南、江苏),检测方法不同获得结果有明显差异,利用形态学方法观察肠道寄生虫发现绵羊隐孢子虫感染率为0.00%(0/832),山羊隐孢子虫感染率为0.26%(2/781),安徽地区隐孢子虫感染率为0.00%,山东地区1.19%[44]。基于SSU rDNA基因开展巢氏PCR,绵羊的隐孢子虫的总体患病率为5.8%(48/832),山羊的总体患病率为8.7%(68/781)。在安徽省和其邻近省份,绵羊的隐孢子虫的总体患病率为5.8%(48/832),山羊的总患病率为8.7%(68/781);鉴定出绵羊的感染虫种为C.xiaoi和C.ubiquitum,山羊的感染虫种为C.parvum,分型研究发现C.ubiquitum都属于XⅡa亚型,而C.parvum的属于ⅡdA19G1亚型[22]。山东省滕州市采用PCR扩增隐孢子虫actin基因,总的感染率为6.76%,其中绵羊感染率7.84%,山羊感染率5.83%,C.parvum检出率最高为53.33%,其次是C.xiaoi为40.00%,C.ubiquitum为6.67%[45]。对赣西地区312份山羊粪便通过形态学检测隐孢子虫感染率为17.95%,肠道寄生虫优势虫种是球虫和线虫[46]。

4.2 西北地区宁夏回族自治区吴忠市羊隐孢子虫总的感染率为28.30%,其中绵羊感染率为33.8%,山羊感染率为22.9%,C.xiaoi为优势种,有C.ubiquitum和C.parvum感染。春季感染率最高(49.2%),夏季最低(6.7%),未断奶羔羊感染率最高(34.4%),而成年羊感染率最低(19.4%)[47]。陕北黑山羊隐孢子虫的感染率为14.0%,检出7份C.bovis和6份C.xiaoi,C.xiaoi各个年龄段均可感染,除7~12月龄的其他年龄段黑山羊均有C.bovis感染,主要存在6月龄以内的羊[48]。甘肃藏绵羊的隐孢子虫阳性率为4.5%,只发现C.ubiquitum,通过GP60检测全部为人畜共患Ⅻa亚型[49]。羊在青藏高原东北部的部分地区隐孢子虫感染率为6.15%,得到C.parvum和C.canis各2株[17]。青海藏绵羊12.3%为隐孢子虫阳性,C.xiaoi检出率为90.7%,C.ubiquitum检出率为9.3%,C.ubiquitum为Ⅻa亚型[50]。新疆地区绵羊隐孢子虫感染率为0.9%,得到C.xiaoi、C.ubiquitum、C.parvum各1株[15]。

4.3 华中地区运用饱和蔗糖溶液漂浮法的检测结果显示,河南省郑州市等6个市绵羊隐孢子虫的感染率为1.60%,仅见于1岁以下绵羊感染[51]。PCR方法检测河南省1 071份绵羊粪便样品,隐孢子虫阳性率为4.82%,发现C.andersoni、C.xiaoi、Cryptosporidiumcervinegenotype,Cryptosporidiumcervinegenotype均可感染每个年龄绵羊,如C.xiaoi可感染羔羊,C.andersoni可感染母羊[21]。河南省和陕西省检查11份肠道寄生虫病样本,隐孢子虫感染率为0.3%[52]。河南省登封和开封地区的82份粪便样品阳性率为8.54%[24]。河南省通过形态学方法调查4个规模化湖羊养殖场,隐孢子虫的阳性率为0.9%,湖羊消化道寄生虫混合感染率为75.23%,混合感染普遍且混合感染率高[53]。河南省844份山羊粪便样品,隐孢子虫阳性率为1.8%[54],316份奶山羊样本,隐孢子虫阳性率为0.3%,主要检出虫种为球虫和线虫[50]。

4.4 华北地区内蒙古4个年龄段绵羊中妊娠期母羊隐孢子虫感染率(7.8%)明显高于妊娠前1周(1.7%)。羔羊的感染率(3~4周龄)、(15~16周龄)分别为18.4%和26.7%,发现人畜共患病隐孢子虫种C.parvum(ⅡaA15G2R1亚型)1株[20]。呼和浩特地区51份山羊粪便中隐孢子虫的阳性率为2.0%[54]。羊体内存在多个隐孢子虫种类和基因型,其中某些种类属于人兽共患种,具有非常重要的公共卫生学意义,是人隐孢子虫病暴发的潜在风险[48-49]。

4.5 西南、东北地区重庆市山羊隐孢子虫平均感染率为5.32%[55]。饱和盐水漂浮法检测四川省宜宾市2个山羊场隐孢子虫感染率为9.90%,感染的寄生虫主要是球虫和线虫[56]。黑龙江省齐齐哈尔地区8个县 (区) 517份样本(部分为半舍饲,部分为纯放牧饲养)隐孢子虫阳性率为5.26%[57]。

5 展望

隐孢子虫被广泛认为是家畜、家禽、伴生动物和野生动物的病原体,对公众健康构成威胁。隐孢子虫是世界范围内反刍家畜常见的寄生虫,我国不同地区山羊和绵羊的隐孢子虫感染率差异较大,总体感染率为0.3%~72.0%,这可能是由于动物年龄、品种、采样数量、牧场管理、检测方法等所造成的。在华南地区鲜有报道,多集中在西北和华中地区。综上所述,季节、养殖场卫生情况、饲养方式、是否封闭圈舍饲养、是否同其他小反刍动物混养、羊只自身免疫力等都是羊感染隐孢子虫的危险因素。

近年来,我国养羊业取得了较快的发展,随着人们生活水平的提高,对肉食品多样性需求越来越高,而羊肉中蛋白质和必需氨基酸显著高于猪肉、鸡肉和牛肉,随着产业结构调整步伐的加快,养羊业比重不断增加,已成为推动我国农村经济发展的重要产业。隐孢子虫粪便脱落可能与羊生长缓慢和腹泻有关[58],这对羊的生产管理提出更高的要求。研究羊隐孢子虫的防治方法,可以减少对羊养殖产业利润、动物福利和公共卫生风险的不利影响。随着肉用反刍动物养殖数量及规模越来越大,研究人员陆续发现一些新的隐孢子虫虫种和新的宿主,因此有必要将隐孢子虫纳入常规监测体系[59]。

目前还没有完全有效的方法治疗隐孢子虫感染,因此养殖场需要加强预防,注意饲养环境卫生,提高饲养管理水平,做好圈舍卫生定期消毒,保持圈舍干燥干净,在养殖过程中饲养人员注重个人防护,做好粪便处理工作,避免造成对水源的污染[60]。

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