七类消毒剂对非洲猪瘟病毒荧光定量PCR 检测结果的影响

南文龙，巩明霞，陆 游，2，李 林，王清华，吴晓东，陈义平

（1.中国动物卫生与流行病学中心，山东青岛 266032；2.扬州大学兽医学院，江苏扬州 225009）

非洲猪瘟病毒（African swine fever virus，ASFV）是我国生猪产业持续健康发展的重大威胁。目前，该病防控依赖于严格的生物安全措施，有效的消毒可直接阻断ASFV传播，是非洲猪瘟（African swine fever，ASF）防控的关键。

为做好ASF 防控工作，我国农业农村部发布的《感染非洲猪瘟养殖场恢复生产技术指南》、《非洲猪瘟疫情应急实施方案》（2020 年第二版）、《非洲猪瘟常态化防控技术指南（试行版）》等系列文件中，均对ASF 防控用消毒剂种类和使用方法进行了推荐。现场消毒后，常需对消毒效果进行评估，实践中最常用方法为荧光定量PCR。由于消毒剂灭活病毒机制不同，本研究拟采用荧光定量PCR方法检测戊二醛、酚、含氯等7 类9 种常用消毒剂与ASFV 培养物作用后的产物，评估对检测结果的影响，以期为ASF 防控实践中科学、客观评价分析消毒效果提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 消毒剂

收集市面常见的戊二醛、酚、含碘、季铵盐、含氯、过硫酸氢钾、二氧化氯等7 类消毒剂，包括戊二醛类2 种、酚类1 种，含碘类2 种、季铵盐1 种、含氯类1 种、过硫酸氢钾类1 种、二氧化氯类1 种。消毒剂产品详细信息见表1，所有产品均注册有兽药产品批准文号，试验时均在有效期内。

1.2 病毒

ASFV 中国分离株：CN2018/1，由国家非洲猪瘟参考实验室分离鉴定并保存。

1.3 试剂与耗材

DMEM 培养基、胎牛血清，购自GIBCO 公司；细胞瓶及96 孔细胞板，购自Corning 公司；病毒RNA/DNA 提取试剂盒，购自天根公司；荧光定量PCR 扩增试剂Luna 通用探针法qPCR 预混液，购自NEB 公司。

1.4 猪肺泡巨噬细胞、红细胞和血清制备

无菌采集健康猪肺脏，向肺脏注入灭菌PBS灌洗数次，收集灌洗液；离心收集猪肺泡巨噬细胞，按5×106个/mL、100 μL/孔接种96 孔板；铺板次日进行测试。

同步无菌采集抗凝血，离心收集血清；之后将细胞沉淀洗涤3～5 次，弃去白细胞和血小板，用PBS 配成10%猪红细胞悬液，4 ℃保存备用。

1.5 病毒滴度测定

采用含1% 猪血清的PBS 10 倍连续稀释ASFV 培养物至10-8，以每孔100 μL 接种96 孔板上的猪肺泡巨噬细胞培养物，同时加入1%猪红细胞10 μL，每个稀释度做4 个重复孔。将96 孔板置于37 ℃ 5% CO2条件下培养6 d，每天观察，记录并统计各稀释度培养孔中红细胞吸附（HAD）反应结果，采用Reed-Muench 法计算半数红细胞吸附量（HAD50）。

表1 消毒剂产品信息汇总

1.6 消毒剂与ASFV 作用

采用PBS 10 倍连续稀释经病毒滴度测定后的ASFV 培养物，取101～104倍稀释液备用。参考农业农村部文件《关于在非洲猪瘟防控中做好消毒剂选择工作的通知》（农牧便函〔2019〕735 号），以有效灭活ASFV 为目的，基于畜禽栏舍、运载工具、器具消毒及皮肤黏膜（部分含碘类消毒剂适用）等不同消毒场景，按消毒剂说明书标明浓度范围合理选择工作浓度，并将消毒剂原液制成10 倍工作浓度备用。将0.1 mL 消毒剂10 倍工作浓度液和0.1 mL 不同稀释度病毒液分别加入到0.8 mL PBS中充分混合，20 ℃条件下作用30 min，作用后产物直接用于后续测试。无法制成10 倍工作浓度液的含碘类消毒剂C1，按照1:2 工作浓度，将0.5 mL消毒剂原液和0.1 mL 不同稀释度病毒液，分别加入到0.4 mL PBS 中充分混合，按相同条件作用处理，作用后产物直接用于后续测试。阳性对照组，直接将0.1 mL 不同稀释度病毒液加入0.9 mL PBS中充分混合；阴性对照组，直接取1 mL PBS。阴、阳性对照均按相同条件作用处理，作用后产物直接用于后续测试。

1.7 病毒DNA 提取

取200 μL 上述作用后产物，按病毒RNA/DNA 提取试剂盒说明，于Thermo 自动核酸提取仪上提取病毒核酸，将提取的核酸保存于-80 ℃冰箱备用。

1.8 荧光定量PCR 扩增

采用OIE《陆生动物诊断实验和疫苗手册》（2012 版）第2.8.2 章节中，King 等[1]基于VP72蛋白建立的ASFV 荧光定量PCR 方法检测。上、下游引物和探针由上海生工生物技术有限公司合成。PCR 反应体系为：2×qPCR 预混液10 µL，上、下游引物（10 μmol/L）各0.8 µL，探针（10 μmol/L）0.4 µL，模板DNA 2 μL，最后用灭菌水补齐至20 μL。反应条件为：50 ℃孵育2 min；95 ℃预变性3 min；95 ℃预变性15 s，58 ℃退火延伸1 min（采集FAM 荧光信号），共40 个循环。

1.9 检测结果分析

按1.6—1.8 步骤，重复处理各组样品3 次并检测，统计平均Ct 值，计算批间变异系数；取同一批次提取核酸重复检测3 次，统计平均Ct 值，计算批内变异系数。统计各组检测平均Ct 值，将各组检测结果分别与对应阳性对照组比较，采用SPSS 21.0 软件进行单因素方差分析，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 病毒滴度测定

经测定，ASFV 培养物病毒滴度为107.2HAD50/mL。采用PBS 10 倍连续稀释后，本试验中与消毒剂作用的ASFV 滴度为102.2～105.2HAD50/mL。

2.2 各消毒剂检测结果

消毒剂在选定稀释度下与不同滴度ASFV 作用后，采用荧光定量PCR 检测，结果详见表2。重复处理样品检测3 次，各组平均Ct 值批间变异系数为0.3%～6.7%；取同一批次样品提取病毒核酸重复检测3 次，各组平均Ct 值批内变异系数为0.1%～2.3%。

结果（表2）显示，本研究中不同滴度ASFV与戊二醛类消毒剂作用后，荧光定量PCR 检测Ct值均显著上升。与阳性对照组相比，戊二醛类A1产品1:80～1:200 稀释下，当病毒滴度为105.2～103.2HAD50/mL 时，检测Ct 值上升约3.19～4.15；当病毒滴度为102.2HAD50/mL 时，未检测到Ct 值。A2产品在1:80～1:200 稀释灭活不同滴度病毒后，检测Ct 值上升1.21～4.33。

表2 荧光定量PCR 检测结果

酚类B产品与不同滴度病毒作用后检测发现，与对应阳性对照组测定Ct 值基本相当，仅个别检测结果出现Ct 值波动（如1:200 工作浓度下灭活102.2HAD50/mL 病毒时），总体看酚类B 产品灭活病毒后对荧光定量PCR 检测结果影响不大。

含碘类C1 产品，当灭活病毒滴度为105.2～104.2HAD50/mL 时，检测Ct 值变化不显著；当灭活病毒滴度为103.2～102.2HAD50/mL 时，检测Ct 值显著上升3.45～5.76。C2 产品与不同滴度病毒作用后检测发现，当灭活病毒滴度为103.2～105.2HAD50/mL时，比对应阳性对照组测定Ct值稍有上升（0.46～1.06）；仅灭活病毒滴度为102.2HAD50/mL 时，2.00%稀释度下检测结果Ct 值明显上升（约2.46）。

季铵盐类D 产品与不同滴度病毒作用后检测发现，与对应阳性对照组测定Ct 值基本相当，基本无显著差异。

含氯类E 产品与不同滴度病毒作用后检测，均未检测到Ct 值。

过硫酸氢钾类F 产品，当灭活病毒滴度为105.2HAD50/mL 时，检测Ct 值上升约1.68；当灭活病毒浓度为104.2～102.2HAD50/mL 时，均未检测到Ct 值。

二氧化氯类G 产品，当灭活病毒滴度为105.2～104.2HAD50/mL 时，检 测Ct 值 上 升5.17～7.52；当灭活病毒滴度为103.2～102.2HAD50/mL时，均未检测到Ct 值。

3 讨论

ASFV 属于囊膜DNA 病毒，对环境抵抗力强，但对戊二醛、含氯、含碘类等多数常用种类消毒剂敏感[2]。现场消毒后，常需对消毒效果进行监测评价，以防止由于消毒不彻底造成ASFV 传播扩散。目前，采用病毒分离方法只能在农业农村部指定实验室中开展，且技术难度大、检测周期长，而检测抗原的ELISA 或胶体金等免疫学检测方法敏感性达不到消毒效果评价要求。分子生物学方法特别是荧光定量PCR 方法，具有简便、快速、高通量等优势，是实践中ASFV 病原检测最主要手段，且适用于唾液、血液、组织、环境拭子等多种样品类型，可广泛应用于养殖场、屠宰场、无害化处理厂、运输车辆等多种场景消毒效果评估。

结果显示，与其他几种消毒剂相比，含氯类（二氯异氰尿酸钠）、过硫酸氢钾类、二氧化氯类3 类消毒剂，消毒后对荧光定量PCR 检测结果影响最显著，检测Ct 值明显上升或未检测到，且其影响能力排序为：含氯类（二氯异氰尿酸钠）＞过硫酸氢钾类＞二氧化氯类。含氯类消毒剂（二氯异氰脲酸钠）遇水后可释放出次氯酸，可导致病原蛋白质变性、改变膜通透性并可直接影响DNA 合成等来杀灭病原[3]。本研究中含氧类消毒剂与滴度≤105.2HAD50/mL 病毒作用后检测，均未见Ct值。当前市售过硫酸氢钾类消毒剂，多由过硫酸氢钾、表面活性剂、无机盐与有机酸等组成，其消毒原理：一是利用过硫酸氢根的强氧化能力，在水溶液中产生羟基自由基等改变微生物细胞膜的通透性使之破裂；二是使用时过氧离子能将氯离子氧化为次氯酸，达到杀灭病原目的[4]。本研究中过硫酸氢钾类消毒剂与滴度为105.2HAD50/mL 病毒作用后检测时Ct 值上升，与≤104.2HAD50/mL 病毒作用后检测未见Ct 值。二氧化氯类消毒剂是一类强氧化剂，并兼具含氯类消毒剂作用机制，可与细胞内部酶发生氧化反应，还可氧化分解氨基酸、核酸等，使微生物蛋白质的合成被抑制并导致蛋白质功能丧失[5]。本研究中当二氧化氯类消毒剂与滴度104.2～105.2HAD50/mL 病毒作用后检测Ct 值上升，与≤103.2HAD50/mL 病毒作用后检测均未见Ct 值，可推断其核酸降解能力弱于前两者。

戊二醛类消毒剂，主要通过凝固病原微生物蛋白质中的氨基、羧基，破坏病原微生物蛋白分子使其死亡[6]，在本研究中戊二醛类消毒剂显示较弱的核酸降解能力。A1 产品仅当与滴度≤102.2HAD50/mL病毒作用后检测未见Ct值。A1、A2相比，当灭活病毒滴度为102.2HAD50/mL 时，A2 仍可检测到Ct 值而A1 未检测到，表明A1 对检测Ct 值影响大于A2，推测可能与A1 具有更高戊二醛工作浓度有关。

含碘类消毒剂消毒时，游离状态的碘原子产生强氧化作用，主要破坏病原体的细胞膜结构及蛋白质分子，并可部分作用于核酸[7]。本研究中显示含碘类消毒剂具有较弱的核酸降解能力，C1 仅当与滴度为103.2～102.2HAD50/mL 病毒作用后，检测Ct 值出现上升。

本研究中的酚类和季铵盐类消毒剂，消毒后与对应阳性对照组测定Ct 值基本相当。酚类属于原生质毒物，可穿透破坏细胞膜、沉淀蛋白质[2]；季铵化合物是一种膜活性剂，可损伤、破坏细胞膜，导致细胞质电位和pH 梯度变化[2]，两者在消毒原理上对核酸作用小。

采用荧光定量PCR 检测评估对ASFV 的消毒效果时，未检测到Ct 值的原因：一方面是消毒剂本身即具有核酸降解能力，另一方面是消毒前后进行的清洁、清洗也会清除ASFV 核酸。由于荧光PCR 方法原理是对病毒核酸检测，现场检测时若结果阳性，仅表示存在ASFV 核酸，并不能说明病毒本身是否存活，是否达到有效灭活效果还应根据现场条件以及使用消毒剂种类、使用浓度、作用时间等因素综合分析。此外，也可考虑采用指示微生物方式进行辅助的消毒效果验证。综上，本研究评估了7 类9 种常用消毒剂灭活ASFV 后，对荧光定量PCR 检测结果的影响，可为ASFV 消毒效果评价提供技术参考。