鹅源鼠伤寒沙门菌的分离与耐药性分析
2021-11-11钟艺煊王丽扬王彦红刘学忠
钟艺煊,周 佳,陈 革,王丽扬,王彦红,刘学忠
(1.扬州大学兽医学院 , 江苏 扬州 225009;2.江苏省动物重要疫病与人兽共患病防控协同创新中心 , 江苏 扬州 225009)
我国是畜禽养殖大国,而沙门菌病的发生与流行一直影响着畜牧业的健康发展,是现阶段养殖场重要的细菌性传染病之一[1]。鼠伤寒沙门菌属于沙门菌B群,是一种重要的人兽共患病病原,其感染率与发病率较高[2]。沙门菌有广泛的宿主范围,各年龄的动物均可以感染,通常侵害幼年和青年动物。鹅感染鼠伤寒沙门菌时,肝脏有明显的肿大、坏死,颜色呈古铜色;消化道呈现不同程度的充血、水肿、出血及灶性坏死[3];同时伴有明显的心包炎和气囊炎。目前,临床主要通过抗生素来防治鼠伤寒沙门菌感染。由于不同地区分离得到的沙门菌有比较大的差异,部分养殖场不合理的使用抗生素,病原在比较长的时间内进行演化,进而导致耐药菌株的出现,加大了对沙门菌病的防治难度,对公共卫生构成严重的影响。本试验通过收集临床病料,进行病原分离和鉴定,开展药敏试验和相关耐药基因的检测,为鹅群鼠伤寒沙门菌病的防控提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 病料的来源 所用的病料分别是从安徽、泰州和镇江送检的疑似沙门菌感染的病鹅的病变组织。
1.2 主要试剂 麦康凯培养基,购自杭州微生物制剂有限公司;沙门菌属诊断血清,购自宁波天润生物药业有限公司;肠杆菌科细菌生化管和药敏纸片,包括庆大霉素(10 μg)、阿莫西林(20 μg)、丁胺卡那(30 μg)、卡那霉素(30 μg)、头孢哌酮(75 μg)、头孢曲松(30 μg)、头孢噻肟(30 μg)、复方新诺明(23.75/1.25 μg)、链霉素(10 μg)、多西环素(30 μg)、诺氟沙星(10 μg)、氟苯尼考(30 μg)、环丙沙星(5 μg)、左氧氟沙星(5 μg)、多黏菌素B(300IU)、妥布霉素(10 μg)、美洛西林(75 μg)以及新霉素(30 μg)共18种 抗菌药,均购自杭州微生物试剂有限公司。
1.3 细菌分离 采集肝脏、心脏、关节液等病料,无菌接种于麦康凯培养基上,置37 ℃恒温培养箱中培养12 h,挑选生长良好的菌落,在麦康凯培养基上进一步纯化培养。挑选纯培养后的单个菌落,按照《兽医微生物实验指导》[4]要求进行革兰染色,镜检,观察细菌的形态以及颜色。
1.4 生化试验 挑取纯培养后的单个菌落,接种于肠杆菌科细菌生化管中,37 ℃ 恒温培养12 h。
1.5 沙门菌侵袭蛋白A(invA)基因的PCR鉴别试验 通过特异性的亲膜蛋白invA基因的PCR扩增试验来鉴定沙门菌。所用的引物:F:5′-TCGCACCGTCAAAGGAACCGTAAAGC-3′;R:5′-GCATTATC-GATCAGTACCAGCCGTCT-3′[5]。PCR扩增体系为20 μL,模板为纯化后的疑似沙门菌单菌落提取的DNA。扩增程序:95 ℃ 预变性5 min;94 ℃ 变性35 s,57 ℃退火 35 s,72 ℃ 延伸40 s,共32个循环;72 ℃ 终延伸7 min。将扩增后的产物进行琼脂糖凝胶电泳检测。
1.6 血清学试验 采用玻板凝集试验来进行血清学分型。首先取一环A~F多价血清于载玻片上,再挑取适量待检细菌,与之混合均匀,30 s内观察凝集情况。若产生颗粒状凝集则判断为阳性(反之,则为阴性),阳性样品再分别选用O∶4、O∶9、O∶12、O∶5、O∶7 等因子血清进行玻板凝集试验,判定待检细菌的群别。根据判断的O抗原群别,进行H抗原的第一相和第二相判定。
1.7 药敏试验 取适量纯培养后的细菌,用十字划线法均匀涂在普通琼脂培养基上,将药敏试纸片轻轻贴于培养基表面,37 ℃恒温培养24 h,测量抑菌圈直径大小,根据美国临床和实验室标准协会(CLSI)动物种特异的兽医病原菌抑菌圈直径解释标准[6]进行判定。
1.8 β-内酰胺类抗生素相关耐药基因测定 挑取适量菌落,煮沸法制备细菌基因组模板。采用PCR扩增试验进行β-内酰胺类抗生素相关耐药基因的检测,测定基因为TEM、SHV、CTX-M-1、CTX-M-2和CTX-M-9,测定时需要使用的具体引物序列见表1。
表1 本试验所用PCR引物
2 结果
2.1 细菌分离 采集的病料(表2)分离后,在麦康凯培养基上生长良好,形成圆形、无色、大小均匀的菌落。将纯化后的细菌进行革兰染色,镜检可见革兰阴性中等大小的直杆菌,这些都与革兰阴性菌的镜检结果一致。
表2 细菌来源与血清型模式
2.2 生化试验 结果显示,10株分离株均不发酵乳糖,发酵麦芽糖,能发酵葡萄糖产酸产气,不利用水杨甘、蔗糖,也不产生α甲基葡萄糖苷。不能分解尿素,不产生吲哚,V-P试验阴性,甲基红试验阳性,在三糖铁琼脂上产生H2S,符合沙门菌的生化特性。
2.3invA基因的PCR鉴别试验 以10株分离株的DNA为模板进行PCR扩增,琼脂糖凝胶电泳检测结果均出现大小约为330 bp的目的条带(图1),与预期的片段大小相符,即分离株为沙门菌。
图1 特异性亲膜蛋白invA基因的PCR鉴别
2.4 血清学试验 10株分离株的抗原模式全部与鼠伤寒沙门菌的抗原模式一致,为1,4,[5],12:i,2,符合鼠伤寒沙门菌的抗原模式,均为鼠伤寒沙门菌(表2)。
2.5 药敏试验 10株鼠伤寒沙门菌分离菌株的药敏试验结果显示(表3),所分离的菌株对氟苯尼考的耐药性为50%;对阿莫西林、美洛西林等药物的耐药性为30%;对环丙沙星、庆大霉素、头孢曲松等药物的耐药性为20%;但对头孢哌酮/舒巴坦的耐药性为0。且分离得到的20181226E1-3、20181226E1-4、20181226E1-S2、20181226E1-S3和20181226E1-T这5株分离株同时对喹诺酮类、氨基糖苷类、氯霉素类、四环素类和β-内酰胺类五类抗生素耐药,为多重耐药性菌株。
表3 分离株对不同抗菌药物的耐药情况
2.6 β-内酰胺类抗生素相关耐药基因测定 对10株鼠伤寒沙门菌进行β-内酰胺酶类抗生素相关耐药基因的检测,结果显示,20190111E1-1和20190111E1-2这2株鼠伤寒沙门菌分离株检出CTX-M-9(图2),并且这2株都为CTX-M-65。TEM、SHV、CTX-M-1和CTX-M-2均未检出。
图2 CTX-M-9耐药基因PCR扩增
3 讨论
本试验分离出的10株鼠伤寒沙门菌均来自鹅,有7株来自泰州,2株来自镇江,1株来自安徽。沙门菌是一种严重危害家禽养殖业发展的细菌性病原微生物[8],对雏鹅的危害非常大。
药敏试验结果显示,本次试验分离得到的10株菌株中已有5株为多重耐药菌株,而这5株分离株来自同一个养殖场。近年来,随着3代头孢菌素以及广谱β-内酰胺类抗菌药物在临床的广泛使用,革兰阴性杆菌中β-内酰胺酶的检出率也日益增高[9],CTX-M型β-内酰胺酶已经取代SHV和TEM型β-内酰胺酶,成为革兰阴性杆菌中最常检出的基因型[10]。由质粒介导的β-内酰胺酶可通过转移接合作用(相同或不同种属细菌间)导致耐药基因的转移和扩散[11],严重时会导致耐药菌株在局部大规模暴发[12]。本试验在20190111E1-1和20190111E1-2分离株中检测到耐药基因CTX-M-9,2株分离株均来自同一养殖场,且耐药表型为对头孢噻肟和头孢曲松均耐药,其余8株分离株对头孢噻肟和头孢曲松均不耐药,耐药基因和耐药表型的符合率为100%,这与余菊等[13]的沙门菌CTX-M型超广谱β-内酰胺酶基因分型及变异研究的结果相一致。
目前,尚且没有特别有效的疫苗来预防鼠伤寒沙门菌,因此在养殖过程中,需要加强对沙门菌病的防治工作,做到早发现、早诊断、早治疗,具体体现在病畜出现死亡时及时剖检进行细菌分离,并对分离菌株进行药敏试验,根据药敏试验的结果制定科学合理的用药方案。兽医主管部门要与时俱进,制定有效的防控措施,并且严格贯彻执行;平时加强对养殖户的培训;种畜禽场要做好净化工作,建立无沙门菌感染的种群[14];加强对畜禽产品的检疫工作,最终保障人类的健康。