不同猪支原体肺炎灭活疫苗免疫效果评价及比较
2021-12-11陈忠伟蒋家霞卢冰霞覃国喜韩定角段群棚韦明宇
肖 婷,陈忠伟,蒋家霞,卢冰霞,覃国喜,韩定角,郭 旋,段群棚,赵 武,韦明宇,何 颖
(1.广西兽医研究所,广西兽医生物技术重点实验室,广西南宁 530001;2.广西大学,广西南宁 530005;3.广西农垦永新畜牧集团新兴公司,广西柳州 545112;4.广西农垦永新畜牧集团金光公司,广西南宁 530022;5.广西农垦永新畜牧集团,广西南宁 530022)
猪支原体肺炎(mycoplasmal pneumonia of swine,MPS)是由猪肺炎支原体(Mycoplasma hyopneumoniae,Mhp)引起的一种慢性、接触性呼吸道传染病,具有持续时间长、难治愈、常诱发患病猪其他病原体感染等特点[1],临床上有独特的咳嗽和喘气症状,又称猪喘气病或猪气喘病[2]。有调查[3-4]显示,全球猪群Mhp 感染阳性率约为70%~80%,发病率为40%以上,哺乳仔猪、保育猪、育肥猪、公猪以及母猪均易感。此病会导致猪生长速度缓慢,出栏时间延长,饲料转化率降低,给养猪业造成了巨大经济损失[5]。
MPS 是一种持续性慢性疾病,抗支原体药物可以抑制病原生长和繁殖但不能将其根除,停药后易复发并产生耐药性。受国家限制使用抗生素政策的影响,接种疫苗成为预防该病的主要手段[6]。近几年我国Mhp 疫苗使用越来越广泛,普遍认为疫苗接种可以减轻Mhp 对感染动物肺脏的损伤,降低料肉比和死淘率,且使用灭活疫苗可以降低病原体数量,减少排毒,提高免疫猪群的日增重[7-8]。于淼等[9]通过调查发现,有过Mhp 疫苗免疫的猪场感染比例显著降低。赵明礼等[10]发现,试验阶段疫苗免疫接种组猪只比非免疫组在增重上提高了3.85 kg,日增重提高了22.64 g,平均饲料节约了4 kg/头,料肉比降低了5.2%,成活率提高了2.0%。Moreau 等[11]通过研究发现,免疫接种商品化Mhp 疫苗3 个月后免疫猪群的平均日增重比未免疫猪高42 g/头。杜德燕等[12]也发现,屠宰时免疫猪平均日增重比非免疫猪多20 g 以上。
当前国内外控制MPS 使用的疫苗以灭活苗为主。国内上市的进口Mhp 灭活疫苗株主要是J株、P 株、BQ14 株、P-5722-3 Ⅰ株和P-5722-3 Ⅱ株[13],其中J 株在国内外使用最广泛[14]。商品化Mhp 疫苗种类繁多,不同疫苗产品之间免疫效果差异较大。为探究不同Mhp 灭活疫苗对猪只的免疫效果,选择了3 种常用不同厂家的灭活疫苗进行试验。其中:疫苗A 以高效的J 株为疫苗株,使用Emunade 水包油佐剂(保留了15 种Mhp 抗原蛋白);疫苗B 以BQ14 株为免疫原,其将全菌和特选菌膜蛋白构成双效抗原,配合氢氧化铝胶佐剂制成灭活疫苗(能诱导机体产生免疫应答);疫苗C 则以J 株作为疫苗株,以左旋咪唑和carbomer为佐剂(左旋咪唑和树脂分别具有增强免疫和缓慢释放抗原的作用)[15-16]。本研究旨在筛选出安全可靠、效果优良且适合猪场猪群接种的疫苗,以达到期望的免疫效果,从而提高猪群生产性能,提升猪场经济效益。
1 材料
1.1 试验试剂
选取3 种不同厂家的Mhp 灭活疫苗,分别为疫苗A(J 株)、疫苗B(BQ14 株)和疫苗C(J 株);Mhp 抗体检测试剂盒,由美国IDEXX 公司生产。
1.2 试验动物
本试验所用猪均为1 日龄健康仔猪,由广西某规模猪场提供,共计800 头。
2 方法
2.1 试验分组
将规模猪场800 头试验猪随机分成4 组,每组200 头,分别为疫苗A 组、疫苗B 组、疫苗C组和空白组。
2.2 免疫程序
对试验组猪只使用相应疫苗按照产品说明书进行免疫,在7 日龄和21 日龄分别进行免疫(每次1 头份/ 头),对空白组猪只仅注射生理盐水(2 mL/只)。所有试验猪按照常规饲养进行管理。
2.3 生产性能测定
记录各组试验猪初始体重、保育出栏体重、育肥出栏体重,各阶段饲料消耗情况,计算并分析各试验组不同时期料肉比和平均日增重(死亡猪的数据排除在生产性能评价之外)。其中:料肉比=消耗饲料总量/增重总量;平均日增重=(末期体重-初期体重)/测定天数。
2.4 临床观察
试验期间,每天密切观察各组试验猪的活动及采食情况,详细记录保育阶段和育肥阶段的咳嗽情况,每天定时观察,记录每头仔猪10 min 内的咳嗽次数,计算不同阶段每组每天的平均咳嗽频率。若试验期间发现有死亡猪只,则应记录死亡时间和数量,统计保育阶段和育肥阶段猪的死淘率。计算公式:死淘率=死淘头数/饲养头数×100%。
2.5 经济效益
记录试验阶段不同时期疫苗耗费的成本,计算单头疫苗费用。
2.6 肺脏及肺叶病变指数统计
每组随机抽取10 头试验猪于180 日龄屠宰,观察肺脏病变情况。参考Madec 评判标准[17]进行盲评并记录,将肺脏分为7 个肺叶,每个肺叶根据实变比例评分:无实变记0 分,约1/4 实变记1 分,1/2 实变记2 分,3/4 实变记3 分,全部实变记4 分,各肺叶评分相加,总分28 分。评分均由同一人操作,评分人员不清楚相关试验安排。
2.7 疫苗免疫后猪血清抗体水平监测
每组随机抽取15 头试验猪,分别于21、48、80 及140 日龄通过前腔静脉采血并分离血清,按照ELISA 抗体检测试剂盒说明书进行检测,在波长为650 nm 处测量并记录样品和对照的吸光度值。检测结果判定标准:S/P<0.3 为阴性,S/P>0.4为阳性,0.3 ≤S/P≤0.4 为可疑。
2.8 数据处理
试验数据采用IBM SPSS Statistics V21.0 软件进行单因素方差分析,数据以“平均值±标准差”表示,P<0.05 表示差异显著。
3 结果与分析
3.1 保育阶段各项指标
由表1 可知,在保育阶段,A 组和B 组的料肉比显著低于C 组和空白组(P<0.05),A 组比B 组更低但两组之间没有显著差异(P>0.05),C 组与空白组之间无统计学意义(P>0.05);A、B 组平均日增重和转栏单头均重较C 组和空白组显著提高(P<0.05),C 组和空白组之间无明显差异(P>0.05),A 组平均日增重和保育出栏重最高,从高到低为A 组>B 组>C 组>空白组;注射Mhp 灭活疫苗后A、B、C 组的死淘率、咳嗽频率和药苗成本均降低,A、B、C 组死淘率相对空白组分别降低了2.64%、2.20%、1.14%,咳嗽频率较空白组分别降低了6.38%、5.64%、1.22%,单头药苗成本较空白组分别降低了2.1、1.1、0.5 元。
表1 保育阶段各项指标分析表
3.2 育肥阶段各项指标
由表2 可知,在育肥阶段,A 组料肉比显著低于B 组、C 组和空白组(P<0.05),B 组、C组相对于空白组有所降低,但三组之间没有差异性(P>0.05);A 组平均日增重较C 组和空白组显著提高(P<0.05),与B 组之间无明显差异(P>0.05),B 组与C 组、空白组之间也无明显差异(P>0.05);A、B 组的育肥阶段出栏单头均重较C 组和空白组显著提高(P<0.05),C 组和空白组之间无明显差异(P>0.05),平均日增重和出栏单头均重从高到低顺序均为A 组>B 组>C 组>空白组;注射疫苗后在育肥阶段猪的死淘率降低,A组较空白组降低了1.88%;A、B、C 组咳嗽频率较空白组分别降低了6.0%、3.8%、4.8%,使用疫苗后药苗成本有所降低,成本由高到低为空白组>C 组>B 组>A 组。
表2 育肥阶段各项指标分析表
3.3 肺脏及各个肺叶病变评分
对各组猪肺脏眼观病变测量及计算的结果(表3)显示:A 组猪肺脏病变程度最低,与其他组相比差异显著(P<0.05),病变程度由高到低为空白组>C 组>B 组>A 组;B、C 两组病变程度显著低于空白组(P<0.05),但两者之间差异不显著(P>0.05)。结果表明,3 种疫苗免疫后均可以减轻肺脏的病变程度,其中A组疫苗效果最好,有效减轻了肺脏的病变程度。
表3 各组猪肺脏病变评分 单位:分
3.4 疫苗免疫后猪血清抗体水平和抗体阳性率统计
由表4~5、图1 可看出,在21 日龄免疫仔猪中检测到Mhp 血清抗体,但仔猪的抗体水平均较低,A、B、C 组抗体水平与空白组之间差异不显著(P>0.05),3 组抗体阳性率均为0;48 日龄时,A、B、C 组Mhp 抗体水平升高,与空白组相比差异显著(P<0.05),其中A 组抗体水平较B、C 组高,但差异不显著(P>0.05),免疫组抗体阳性率也明显提高,均超过80%,且A 组比B、C组均高6.7%,空白组抗体阳性率仍然为0;80 日龄时,试验组抗体水平和抗体阳性率都有所下降,但与空白组相比仍差异显著(P<0.05);140 日龄时,试验组Mhp 抗体水平明显上升,A、B、C组和空白组之间差异显著(P<0.05),抗体水平由高到低分别为A 组、B 组、C 组和空白组,试验组和空白组抗体阳性率均明显上升,空白组出现一头阳性抗体猪,抗体阳性率上升到6.7%,A 组阳性率最高,为93.3%。
表4 不同Mhp 灭活疫苗抗体水平检测结果
表5 不同Mhp 灭活疫苗抗体阳性率统计结果 %
图1 不同日龄下的猪血清抗体检测结果趋势
4 讨论
在本研究中,试验组在育肥阶段和保育阶段的料肉比和死淘率均较空白组有所降低,平均日增重显著提高,且疫苗A 在提高生长性能方面优于疫苗B 和C。Maes 等[18]对不同商品猪经Mhp 疫苗免疫对其平均日增重的影响进行了研究,发现免疫可以使猪的平均日增重提2%~8%;彭涛等[19]、晋春霞等[20]通过试验发现,免疫灭活疫苗组猪只与对照组相比平均增重都有所提高;毛春玲等[21]发现,疫苗免疫组的猪在断奶重、出栏重、平均日增重、饲料增重比方面显著高于对照组(P<0.05);张宁等[22]对国内外3 种知名Mhp 疫苗进行比对试验发现,整个试验阶段在对照组试验开始个体重有优势的情况下,3 个疫苗组的出栏重及日增重均好于对照组;宁明刚等[23]在免疫Mhp 疫苗后发现,免疫组猪只跟对照组相比,保育阶段料肉比降低了0.04,育肥阶段料肉比降低了0.07。以上试验结果均与本研究结果一致,说明及时进行猪Mhp 疫苗免疫对提高猪的日增重以及增加收益非常重要,且从各项检测指标可看出疫苗A 作用效果优于疫苗B、C。
屠宰病变评估是通过对出栏猪的组织脏器进行肉眼病变观察,进而对猪群的健康状况进行监测的一种评估方法,是评价猪抗病力和疫苗效力的重要手段[24]。通过对肺脏眼观病变评分发现,疫苗免疫后各组猪肺脏病变程度均小于空白组,且A 组效果最佳,表明疫苗免疫后能对猪肺脏产生免疫保护。彭涛等[19]试验结果表明,接种灭活疫苗组猪只肺脏病变程度相对空白对照组降低了11.54%,与本研究结果一致,说明接种疫苗能对猪肺脏产生一定保护作用。
Mhp 通过感染破坏上呼吸道纤毛,导致纤毛脱落,抑制机体免疫应答,破坏巨噬细胞功能,从而导致猪体的体液免疫和细胞免疫功能降低[25-26]。Mhp 灭活疫苗能诱导宿主产生较高水平的体液免疫应答,当机体同时产生较好的体液免疫、细胞免疫与局部的黏膜免疫保护时,可进一步抵抗Mhp野毒感染[27],降低疾病感染率。Bai 等[28]、朱蓓蓓等[29]发现,分别给猪只免疫灭活苗后进行攻毒和接种灭活疫苗,免疫组血清中IgG 抗体均会升高。在本试验中,免疫组猪只的抗体水平和抗体阳性率表现相同变化趋势,21 日龄时基本检测不到Mhp血清抗体;二次免疫后,48 日龄时Mhp 血清抗体水平和阳性率大幅度提高;80 日龄时血清抗体水平和阳性率略有下降,可能与疫苗产生抗体的半衰期有关[30];而在140 日龄时,抗体水平和阳性率回升且总体水平超过50 日龄,整体变化趋势与毛春玲等[21]、张艳等[30]研究结果一致。本试验表明,接种Mhp 灭活疫苗J 株可以提高猪的抗体水平,增强免疫能力,降低感染率,且在抗体水平和抗体阳性率上,疫苗A 每个阶段都优于其他疫苗。
各灭活疫苗之间的区别主要在于有效抗原含量、佐剂及生产工艺不同[31]。疫苗A 作用效果优于疫苗B,除了生产工艺的差异外,推测原因:一方面是疫苗A 的佐剂效果优于疫苗B。有研究[32]表明,相对于油包水佐剂和铝佐剂,水包油型佐剂具有更好的免疫安全性。另一方面可能是因为广西本地当前流行株与J 株之间的同源性比BQ14 株要高。P97 作为Mhp 的黏附因子,在Mhp 感染过程中起着重要作用,也具有很好的免疫原性。黎珂钰等[33]曾以15 株广西陆川猪Mhp 毒株和3 株广西其他品种猪Mhp 毒株为研究对象,发现各分离株与国际标准株Mhp J 株的P97基因R1 区核苷酸同源性达到80.9%~91.7%,但关于BQ14 株与本地流行株同源性比较还暂未有相关研究报道。疫苗A与疫苗C 作用效果差异主要在于佐剂与生产工艺之间的不同。从试验结果来看,Mhp 灭活疫苗以Emunade 水包油为佐剂的使用效果可能相对比左旋咪唑和carbomer 为佐剂使用效果好。
总之,本研究通过对3 种常用不同厂家的Mhp 灭活疫苗进行试验,以广西本地生猪养殖企业为基础,得到了不同疫苗在临床中作用效果的高低。结果显示,疫苗A 在保育阶段和育肥阶段料肉比、平均日增重、死淘率、咳嗽频率、单头药苗费、肺部病变等方面均优于疫苗B 和C,且接种疫苗A 的猪能获得更高的抗体水平,抗体阳性率也更高,临床使用疫苗A 具有明显优势。本研究结果为猪场筛选疫苗提供了一定参考,也为生猪产业的生产实践提供了一定理论数据。