李佳荣,李鹏举,陈海兰,韦英明,潘 艳
(1.广西百色农业学校,广西 百色 533000;2.广西大学,a.动物科学技术学院;b.农牧产业发展研究院,南宁 530004;3.广西农业职业技术大学,南宁 530007)
细菌混合感染引起的出血性肠炎、纤维素性肺炎是养殖山羊中经常发生的疾病。细菌混合感染的复杂性使疾病的诊断与预防颇为棘手。通过实验室鉴定结合临床症状综合分析,才能确定主要导致血性肠炎、纤维素性肺炎的病菌,然后通过药物筛选进行合理治疗。大多数山羊细菌混合感染与养殖条件及疾病预防有紧密联系,因此,改善养殖环境、满足羊群营养需求、加强免疫力才是预防和控制疾病的有力措施。
1.1.1 病料来源 广西某隆林山羊养殖场突然病死的山羊,剖解后取出心、肝、脾、肺、肾、十二指肠送至实验室检测。
1.1.2 试剂 病毒DNA/RNA提取试剂盒、100 bp Ladder、2×EsTaqMaster Mix(Dye)、ddH2O均购自北京康为世纪生物科技有限公司;革兰氏染色试剂盒、伊红美蓝琼脂培养基、LB营养肉汤固体培养基、LB营养肉汤液体培养基、哥伦比亚血平板等均购自北京陆桥技术股份有限公司。
1.1.3 引物设计与合成PCR引物由生工生物工程(上海)股份有限公司合成,用于检测绵羊肺炎支原体(MO2)、丝状支原体山羊亚种(MMMLC2)、多杀性巴氏杆菌A型(PMA)与多杀巴氏杆菌D型(PMD)、溶血曼氏杆菌(MH)、隐秘杆菌(AP)、16S rDNA通用引物。引物如表1所示。
表1 PCR扩增引物
1.2.1 细菌的分离培养 用点燃的酒精棉球在各内脏取样点表层消毒灭菌,选取病变较为明显的部位剪开,用无菌接种环蘸取病变组织部位划线于伊红美蓝琼脂培养基、哥伦比亚血平板和LB营养肉汤固体培养基上,培养24 h[1]。
1.2.2 细菌的分离 用平板划线法挑取单个菌落,反复挑取6~8次[2],革兰氏染色镜检,挑取较为纯净单一的菌种进行分子鉴定。
1.2.3 病料DNA/RNA的提取 将肺脏的病变部位剪取小部分,置于无菌研钵中,加入1 mL双蒸水进行研磨,直至组织样品破碎,然后将研磨好的组织样品装入2 mL EP管中,反复冻融3次,使病菌细胞破裂,通过DNA/RNA提取试剂盒提取细菌DNA/RNA[3],置于-20℃备用。
1.2.4 单一细菌DNA/RNA的提取 于1.5 mL离心管中加入0.3 mL双蒸水,挑取已经分离纯化的单个菌落于离心管中,按照细菌基因组提取试剂盒中操作步骤提取。
1.2.5 PCR鉴定 参考国家标准GB/T19915.4—2000,对样品进行PCR鉴定。PCR反应体系:2×EsTaqMaster Mix(Dye)25 μL,上、下游引物各2 μL,样品6 μL,补ddH2O至50 μL。PCR扩增条件:94℃预变性5 min;94℃变性30 s,退火30 s(退火温度参考各引物的退火温度,见表1),72℃延伸1 min,30个循环;72 min延伸4 min;4℃保存[4]。取10 μL PCR产物加入到1%琼脂糖凝胶电泳检测PCR产物,通过凝胶成像系统观察分析。
1.2.6 病菌的K-B药敏试验 利用无菌接种环挑取单个菌落于灭菌的生理盐水中,制备成0.5麦氏单位的菌悬液,然后用无菌的棉拭子蘸取菌悬液均匀涂布于血平板上,将药敏纸片贴在平板内,37℃培养24 h,观察并测量抑菌环的直径并记录[5]。
1.2.7 16S rDNA测序结果分析 由于采用二代测序技术,每次只能获取800 bp碱基序列,因此,测序时将16S区进行分开读取,即前端加标记物、引物和v1~v4区的片段,而后段采用逆向测序。在比对分析时要取出前后两端的标记物和引物,连接16S区,然后在数据库中进行比对。
1)16S区的拼接。在DNAman软件中Sequence选项下选择Sequence Assembly,然后Add file添加seq文件的27F前端与1492R后段,之后点击Assemble,若显示有重叠区,则表示可以进行拼接,再选择show result,最后Export在txt文本中备用[6]。而大多数16S区经过拼接基本上稳定在1 410~14 850 bp。结果中出现双峰,则表示分离到的细菌不是单一菌种,需要进一步进行纯化分离,然后继续进行测序。
2)拼接序列的比对。打开NCBI数据库中BLAST下的nucleotide blast进行选择,然后复制拼接好的文本文件中的碱基序列于数据库中,同时以Standard databases数 据 库 和rRNA/ITS databases两个数据库中的比对结果共同参考,若两个数据库中相同菌种的相似度均>99%,则认为测序菌种和比对的菌种为同一菌种;若相似度在98%~99%,则认为测序菌种有50%的概率和比对的菌种为同一菌种;若相似度在97%~98%,则认为测序菌种有20%的概率和比对的菌种为同一菌种;若相似度在95%~97%,则认为测序菌种为新的种;若相似度<95%,则认为测序菌种为新的属,可进一步进行新的细菌鉴定[7]。
对内脏解剖观察发现肺脏出血、尖叶黏连;肝脏出血,有坏死灶;肠道出血,有恶臭味;肾脏有出血斑点;脾脏肿大呈现血黑色。
在伊红美蓝琼脂培养基上观察到深紫黑色、光滑、带有金属光泽的圆形菌落。革兰氏染色镜检,呈两端顿圆、粉红色杆状的形态,结合临床症状判断为致病性大肠杆菌[8]。而在血平板培养基和LB营养肉汤培养基上分离到5株纯化的细菌,经过16S rDNA鉴定分别为大肠杆菌、多杀巴氏杆菌、印度不动杆菌、豚鼠气单胞菌、科氏葡萄球菌。其中大肠杆菌与伊红美蓝平板中的鉴定结果一致,而多杀巴氏杆菌与PCR鉴定结果一致,这些细菌均会导致内脏出血而引起动物发病,与临床症状相吻合。
对分离纯化的细菌进行革兰氏染色,判定其基本的外形特征,革兰氏染色结果如图1所示。
图1 5种细菌的革兰氏染色结果
对研磨样品进行PCR鉴定,被检测样品中只有多杀巴氏杆菌D型出现了657 bp的条带,其他样品均无条带,该羊感染的是多杀性巴氏杆菌D型(表2)。
表2 样品PCR鉴定结果
将16S碱基序列经过DNAman软件拼接,再在NCBI数据库中比对,选择相似度大于97%的菌株16S序列;最后使用MEGA-X软件绘制系统发育树,经过Neighbor-Joining算法对碱基序列进行逐一比对,绘制系统发育树。当待鉴定菌种与相似菌种在同一个枝干上时,则表示待鉴定菌种为该菌种,从而确定待鉴定菌种[9]。系统发育树结果如图2所示。
图2 5种细菌的16S系统发育树
选择22种药敏试纸片进行药敏试验,结果如表3所示。混合细菌对罗红霉素、利福平、青霉素、四环素、林可霉素、诺氟沙星、强力霉素、环丙沙星、链霉素、氨苄西林、复方新诺明、阿奇霉素不敏感;对头孢曲松、阿米卡星、氧氟沙星、恩诺沙星、头孢他啶、多粘菌素中度敏感;而对头孢噻肟、替米考星、卡那霉素、氟苯尼考高度敏感。
表3 药敏试验结果
隔离患病羊只是关键,防止疾病的蔓延,便于精准化用药治疗。具体治疗措施如下:①替米考星注射液0.04 mL/kg,皮下或肌肉注射,每天1次,连用5 d;②青霉素钠与恩若沙星注射液液混合0.1 mL/kg,肌肉注射,每天2次,连用5 d。2种治疗方案交替使用可以防止混合菌产生抗药性,更有利于杀灭细菌[10]。
大肠杆菌广泛存在消化道内,只有少数为致病性大肠杆菌,因此分子鉴定可以鉴定到亚种水平,再通过临床特征上山羊腹泻症状,因此确定为致病性大肠杆菌;而通过多杀性巴氏杆菌的特定性引物、16S测序以及多器官有出血及出血点等综合判断为多杀性巴氏杆菌[11];印度不动杆菌在血平板上生长时为乳白色,表面光滑不透明,且容易产生难闻气味,该菌株广泛存在于垃圾堆,而临床剖解中也发现内脏中产生腐败的气味,因此综合判断为印度不动杆菌[12];豚鼠气单胞菌可引起动物腹泻,因此分离出菌株与临床症状相符合[13];而科氏葡萄球菌菌落不透明、乳白色、菌落表面光滑、兼性厌氧、革兰氏阳性球菌,血平板培养有溶血环,易引起体温升高、炎症以及败血症等,且会导致动物的急性死亡。这也与临床症状相符合,因此综合判定为科氏葡萄球菌[14]。
通过对该养殖场饲料检测,发现该养殖场中30 kg体重成年育肥公羊的营养不合理,从而导致羊群的营养不均一、未能达到该阶段羊群的需要量,造成免疫力低下,养殖成本居高不下,因此需要重新制定全混合饲料。
高温高湿容易引起病菌的滋生与蔓延,同时空气流动性较差,加速传染性疾病的传播,因此做好环境杀菌与羊群抽检十分必要,可为精准化治疗与防疫提供可靠的依据,避免盲目用药,提高养殖效益。同时改善饲养环境,随时根据羊群的生长阶段改变饲料配方,使羊群营养处于达标水平,从源头上控制预防疾病。