浅析规模化养殖场鸡源致病性大肠埃希菌的防控

李青兰 （扬州大学生物科学与技术学院 江苏 扬州 225009）

浅析规模化养殖场鸡源致病性大肠埃希菌的防控

李青兰 （扬州大学生物科学与技术学院 江苏 扬州 225009）

禽大肠杆菌病是由不同血清型的禽致病性大肠杆菌引起的严重危害世界养禽业健康发展的重要细菌性传染病之一，可引起如败血症、慢性呼吸道疾病、卵黄感染、脐炎、气囊炎、肝周炎、心包炎等慢性或急性禽病或更严重。大肠杆菌血清型众多，只有部分大肠杆菌具有致病性，常见的禽致病性大肠杆菌血清型为O1、O2、O78。中国的东北地区大肠杆菌血清型种类最多,华中地区的绝对优势血清型最为典型。本文笔者主要总结比较了中国不同地区禽致病性大肠杆菌的优势血清型，同时着重对鸡大肠杆菌病的研究和防控重点提出符合我国国情的展望。

禽大肠杆菌病是指由致病性大肠杆菌引起动物，例如鸡、鸭、鹅等禽类急性或慢性传染病的总称。该病临诊病型复杂多样，以大肠杆菌败血症，气囊炎，脐炎，卵黄性腹膜炎为多见。1894年，ligniers首先报道鸡大肠杆菌病，自此世界许多养禽国家和地区都相继报道有本病发生。中国于1982年江苏省首次报道该病，目前几乎遍及所有养禽省(区)市[1]。本病在畜牧生产中发生广泛，较难防治，是目前养鸡业中常见、多发、死亡率高、危害极大的一种疾病。随着近年来畜禽养殖规模化、集约化的迅速发展，鸡大肠杆菌病不断蔓延，发病率持续上升，造成鸡只死亡增加，种鸡及蛋鸡的产蛋率下降，种蛋孵化率降低，鸡只生长发育受阻，肉和蛋品质下降，治疗费用增加等影响，本病给养禽业带来严重威胁并导致重大经济损失，已成为养鸡业中最主要的疫病之一。因而明确我国不同地区养鸡业的致病性大肠杆菌优势血清型对我国防治禽大肠杆菌病，减少养禽业经济损失具有重要的意义。

1 大肠杆菌及其血清型

（1）人类对大肠杆菌的研究已有120多年的历史，在相对比较长的一段时间内，大肠杆菌一直被认为是正常肠道菌群的一个组成部分，属于非致病菌。直到20世纪中叶才发现，一些特殊血清型的大肠杆菌对人和动物具有病原性，常引起婴儿和幼畜(禽)严重腹泻和败血症[2]。作为一种普通的原核生物，大部分大肠杆菌没有致病性，只有少部分可以侵害宿主，致人和动物发病。（2）大肠杆菌的大小一般在0.5×1～3µm之间，属革兰氏阴性菌，需氧或兼性厌氧。本菌对外界的抵抗力不强，一般60℃15min或55℃60min或用一般消毒剂便可将其杀死。根据其菌体抗原(O)、荚膜抗原(K)、鞭毛抗原(H)和菌毛抗原(F)的差异，可以对大肠杆菌进行血清型分型及鉴定，但是这种分型方法逐渐被更准确的基因分型方法所替代。在国内外，引起禽大肠杆菌病的血清型众多，尤以O1，O2、O35和O78最为常见，且多见于鸡[3]。

2 大肠杆菌病的危害

（1）大肠杆菌病是指部分或全部由大肠杆菌所引起的局部或全身性感染的疾病，人和动物都可感染发病，该病已逐渐成为威胁人群健康的重要公共卫生问题[4]。（2）禽大肠杆菌病(APEC)引起禽类继发性感染，多为先感染家禽呼吸道，再通过粘膜进入血液引起不同的疾病[5-6]。鸡胚感染大肠杆菌，严重者引起鸡胚死亡，轻者导致孵化率降低以及出现弱雏，雏鸡发病率明显增加[7]该病还常与其他病毒病、细菌病、支原体、寄生虫等相互继发感染，在临床上表现混合感染症状[8]；环境因素也常常加重或诱发大肠杆菌病。（3）该病不仅危害禽体健康，尤其在近年来，由禽致病性大肠杆菌引起禽类脑膜炎以及神经症状的趋势越来越明显；而且对禽类的产蛋量和肉用禽的上市时间造成恶劣的影响，对该病的预防与控制也大大增加了禽饲养成本，使得养禽业遭受严重损失。除此之外，该病对食品安全也构成了极大的威胁。（4）该病的发病率一般为11%～69%，死亡率为3.8%～72.9%，致死率为40.2%～90.3%。目前使用药物是治疗该病的主要手段，但抗生素的滥用同时也导致了大肠杆菌耐药性的产生和传播转移，而且出现了多重耐药性的现象，使得耐药性变得严重而复杂，几乎对所有的抗菌药物都已经产生了耐药性，这种结果往往导致一种恶性循环，给养殖业带来更大的经济损失。因此，研发新的防治禽大肠杆菌病的方法对养禽业的生产和发展具有重要意义，食品安全也可获得新的保障。（5）通过近期Tivendale等实验证明APEC可引起包括人在内的哺乳动物疾病。另有研究表明，禽源和人源大肠杆菌不仅在基因组结构上具有很高的同源性；而且两者的遗传进化和生态分布也有较高相似性。不同的致病性大肠杆菌分离株中拥有共同的毒力相关基因以及类似的疾病模式和系统进化背景，表明APEC可能是人畜共患病病原体的一种，因此加强我国禽大肠杆菌病的长期监测和研究，具有重大的实践意义。

3 不同地区的优势血清型

目前已报道的埃希氏大肠杆菌O抗原血清型共有173种，国内报道能致病的血清型有60余种[9]，多数为鸡源致病性大肠杆菌血清型。国内外研究均发现，禽大肠杆菌血清型的分布具有地区性和多样性，有些地区有优势型，有的地区优势型不明显，不同地区致病性大肠杆菌的血清型差别较大。在中国，东北地区的大肠杆菌血清型种类最多，有51种，具有病原性的优势大肠杆菌血清型为O78；华南地区有大肠杆菌血清型22种，具有病原性的优势大肠杆菌血清型为O4和 O6；华中地区有大肠杆菌血清型16种，O1、O2、O78为致病性大肠杆菌优势血清型；华北地区的优势血清型为O8；除此之外，本文中还收集了西南、西北部分地区的优势血清型，具体见附表。

附表 中国部分地区的禽致病大肠杆菌血清型

广泛的致病血清型的存在是一种危险的信号，可能产生潜在的发病危机，特别是其他疾病和应急因素存在时继发大肠杆菌病的可能性更大[10]。因此对中国不同地区禽致病性大肠杆菌的血清型的种类和分布，特别是优势致病性血清群的研究，可为预测其潜在的发病危机打下基础，对中国禽大肠杆菌病的防治具有重要意义。

4 禽大肠杆菌病的防控重点

（1）目前国内常采用药物控制的方法防治禽类细菌病，这不仅使得抗药菌株的抗药谱不断增加，导致鸡大肠杆菌病长期存在，而且在禽产品中的残留也倍受关注，因此，开辟非抗生素途径将是防控本病的发展趋势。目前已有报道表明可以通过噬菌体控制达到对该病的防控目的，另外也可以通过降低机体携带病原的途径来控制此病，例如抗定植动物的遗传选择、防制肠道病体的垂直传播、消毒卫生、清除饲料饮水及其添加剂中污染的病原体及直接或间接灭活体内病原体的生物学治疗[11]。目前普遍通过使用目前已经生产的单方制剂或者复方制剂等药物或者开发新的有效的药物制剂来防治该病。然而，对该病进行防治最奏效的方法是接种菌苗，但单价的禽大肠杆菌菌苗在预防由多种血清型禽致病大肠杆菌引起的禽大肠杆菌病上在目前仍然具有相对较大的局限性。（2）因此，针对大肠杆菌血清型众多且不同血清型甚至不同菌株之间缺乏交叉免疫这一特征，开发具有交叉保护的广谱菌苗将会是接下来防控该病的重点所在，尽管这一方法将面临重重障碍。令人期待的是通过综合利用现代新兴生物技术以及生物交叉学科，如利用生物信息学、基因组学和蛋白质组学，可达到分离鉴定出更多的新型候选菌苗株的目的，特别是近年来兴起的特征标记转座子诱变技术、体内诱导抗原技术、反向疫苗学技术和免疫蛋白质组学途径等使鉴定新的疫苗候选株的可能大大增加。（3）尽管目前在理论上已经研究出很多可能成功防治本病的方法，但在实践中仍存在2个需注意的方面：①优势APEC血清型如O1、O2和O78，其在不同感染阶段的感染机制不同，这也是设计或研发交叉保护菌苗必须克服的一大障碍[12]。②在后基因组时代所面临的挑战乃是确定编码APEC基因在致病机理和传播中的作用及细胞组分在建立保护免疫中的功能。因此，对像APEC血清型众多的病原体来说，阐明编码基因的所有组成成分、序列及表达对变异的影响将是未来开发广谱交叉保护菌苗的方向[13]。致病性大肠杆菌血清型众多，具有宿主广泛性，对不同地区的存在的血清型和优势血清型有相对清晰的认知将有助于控制和消灭鸡大肠杆菌病。

5 小结

根据国内外有关禽大肠杆菌病的流行病学研究，本综述比较了我国20多个省市存在的血清型以及各地区的优势血清型。所得的结论与国内外早前强调的O1、O2和O78为该病最常见的优势致病血清型的结论基本相符，但我国的禽致病性大肠杆菌病血清型更为复杂和多样，说明国外的禽大肠杆菌病相对我国境况来说较为单一和集中[14]，我国对鸡大肠杆菌病的防治任重道远。近几年的研究发现：O抗原的多样性日趋明显，能致病的禽大肠杆菌血清型越来越多，并且相继发现能广泛致病的大肠杆菌血清型。能更广泛致病血清型的存在是一种危险的信号，可能产生潜在的发病危机，特别是其他疾病和应急因素存在时继发大肠杆菌病的可能性更大。通过对中国各地区存在的血清型和优势血清型的分析知：东北地区血清型种类最多，优势型为O8；华南地区优势型为O4和O6；O154和O161为华中地区优势型。我国对禽大肠杆菌病的研究尚处于发展阶段，仍然需要致力研究，尽可能减小甚至消除对养禽业造成的损失。

尽管目前已经研究出很多防治本病的方法，但对像APEC血清型众多，具有宿主泛噬性的病原体而言，其防控的任务仍然比较艰难。国内外近年对禽大肠杆菌病的研究不断进步，曲折发展，前景乐观，明确不用地区的致病性大肠杆菌的种类、分布以及优势血清型对研究交叉免疫菌苗防治该病也具有重要的意义。

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