邱 立,郝華芳,王興龍,張淑霞,張耀相,張渭東,楊增岐
(西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院,陜西 楊凌 712100)
沙門菌是腸桿菌科中一大類重要的人畜共患病病原菌,廣泛分布于自然界,是畜禽肉胴體、畜禽產(chǎn)品污染的重要來源,感染畜禽后可引起一系列的疾病,并可通過消化道等途經(jīng)傳染給人,引起人的食源性疾病。
目前已發(fā)現(xiàn),鼠傷寒、豬霍亂、都柏林沙門菌病、腸炎、羊流產(chǎn)、馬流產(chǎn)、雞傷寒、雞白痢、傷寒、丙型副傷寒等沙門菌具有毒性質(zhì)粒,可增強(qiáng)對(duì)寄主腸黏膜上皮細(xì)胞的粘附與侵襲作用,提高在網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)中存活和增殖的能力,其對(duì)小鼠的毒性比無(wú)毒性質(zhì)粒菌株強(qiáng)數(shù)百至數(shù)萬(wàn)倍不等[1-2]。然而到目前為止,用于鑒定沙門菌毒力的方法十分有限。小鼠致病性試驗(yàn)是常用來評(píng)價(jià)細(xì)菌毒力的方法,但是受到小鼠品系、日齡、體重等多種因素影響,鑒定結(jié)果穩(wěn)定性差,而且費(fèi)時(shí)費(fèi)力。特別是在獸醫(yī)臨床實(shí)踐中,快速確定病因能夠有效減少經(jīng)濟(jì)損失,而沙門菌是臨床病料中最常分離到的細(xì)菌之一,快速確定沙門菌有無(wú)毒力,對(duì)準(zhǔn)確確定病因具有重要意義。多重PCR方法,能夠快速簡(jiǎn)便的鑒定有毒力的沙門菌,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)菌株的檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確[3],如果該方法同樣能夠準(zhǔn)確鑒定臨床分離沙門菌毒力,將在給獸醫(yī)臨床診斷帶來極大方便。
為檢驗(yàn)多重PCR檢測(cè)方法的臨床應(yīng)用效果和研究陜西關(guān)中地區(qū)致病性沙門菌的流行情況,進(jìn)行了以下試驗(yàn)。
1.1 病料 在陜西楊凌、武功、寶雞等發(fā)病的畜禽場(chǎng),無(wú)菌采取病死動(dòng)物的肝臟、脾臟或發(fā)病部位;2~3周發(fā)病動(dòng)物,用棉拭子采集新鮮糞便或采集尿液,無(wú)菌導(dǎo)尿或采集中段尿。A、D、E、G病料為豬病料,B病料為雞病料,C病料為羊病料,F(xiàn)病料為奶牛病料。
1.2 培養(yǎng)基 普通培養(yǎng)基、麥康凱培養(yǎng)基、伊紅-美藍(lán)培養(yǎng)基、S.S.瓊脂平板、蘇木素伊紅瓊脂培養(yǎng)基、亞硫酸鉍瓊脂培養(yǎng)基(BS)、普通肉湯等。硝酸鉀蛋白胨水,鄧亨氏蛋白胨水,葡萄糖蛋白胨水,明膠培養(yǎng)基,檸檬酸鹽利用培養(yǎng)基,三糖鐵培養(yǎng)基,O/F培養(yǎng)基及各種糖培養(yǎng)基等,均按常規(guī)方法[6-7]制備。
1.3 試劑 革蘭染色液、歐立希氏試劑、硝酸鉀還原試驗(yàn)用甲液和乙液、M.R.試驗(yàn)的甲基紅溶液、3%H2O2、10%FeCl3、V-P試驗(yàn)用甲液和乙液等,均由西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院獸醫(yī)微生物實(shí)驗(yàn)室提供。DL-2 000、d NTP、Taq酶等試劑,購(gòu)自寶生物工程(大連)有限公司。
1.4 PCR引物 針對(duì)沙門菌組氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)操縱子hisJ、毒力質(zhì)粒spvR基因、fliC基因的特異性引物由獸醫(yī)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室保存,序列見文獻(xiàn)[3]。
1.5 細(xì)菌的分離培養(yǎng) 將不同病料增菌,普通肉湯增菌,肉湯培養(yǎng)物變混濁,對(duì)增菌后的肉湯進(jìn)行稀釋,針對(duì)不同形態(tài)的菌落,涂片、染色、鏡檢,采取劃線法進(jìn)行挑純培養(yǎng),直到獲得純培養(yǎng)物,置4℃的冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
1.6 細(xì)菌的生化鑒定 用分離菌純培養(yǎng)物有目的進(jìn)行糖發(fā)酵試驗(yàn),按文獻(xiàn)[5]方法進(jìn)行。
1.7 細(xì)菌的致病性試驗(yàn) 37℃培養(yǎng)分離鑒定的6株沙門菌,OD600達(dá)到1.0時(shí)用于攻毒試驗(yàn),接種方法按文獻(xiàn)[5]方法進(jìn)行。分別腹腔注射5只昆明系小鼠(購(gòu)自解放軍第四軍醫(yī)大學(xué)),每只小鼠注射108個(gè)菌落形成單位的細(xì)菌(CFU/m L),每隔6 h記錄小鼠死亡情況。
1.8 DNA提取和PCR檢測(cè) 參考劉華偉[6]等方法,進(jìn)行沙門菌的DNA提取和多重PCR檢測(cè),PCR產(chǎn)物經(jīng)1.5%瓊脂糖凝膠電泳分析。
2.1 細(xì)菌分離結(jié)果 共分離菌株19株,分別用A1、A2、A3、B1、B2、C1、C2、C3、D1、D3、E1、E2、F1、F2、F3、G1、G2、G3、G4表示。
2.2 生化試驗(yàn)鑒定結(jié)果 根據(jù)文獻(xiàn)[7]進(jìn)行生化試驗(yàn)鑒定,據(jù)生化試驗(yàn)結(jié)果可知19株細(xì)菌中A1為豬霍亂沙門菌、A2為大腸桿菌、A3為豬葡萄球菌;B1為金黃色葡萄球菌、B2為雞沙門菌;C1為大腸桿菌、C2為費(fèi)氏檸檬酸桿菌、C3為沙門菌I系;D1為溶血葡萄球菌、D2為不活躍大腸埃希氏菌;E1為沙門菌I系、E2為革蘭陽(yáng)性球菌,未確定菌株;F1為大腸桿菌、F2為金黃色葡萄球菌、F3為鼠傷寒沙門菌;G1為革蘭陽(yáng)性球菌,未確定菌株,G2為豬葡萄球菌、G3為腸鏈球菌、G4為豬傷寒沙門菌,生化試驗(yàn)結(jié)果見表1。
表1 病料分離菌株生化試驗(yàn)結(jié)果
2.3 PCR 鑒定結(jié)果 利用 SJF1/SJR1,SPF2/SPR2,SHF1/SHRi對(duì)分離菌株進(jìn)行三重PCR檢測(cè),PCR結(jié)果如圖1所示,A1、B2、C3、E1、F3、G4擴(kuò)增出359 bp大小的hisJ條帶,為沙門菌菌株,A1、B2、F3擴(kuò)增出大小為789 bp大小的spvR的條帶,為含毒力基因的菌株,而F3菌株還擴(kuò)增出大小為523 bp的flic-i基因,表明F3菌株含有 H1-i抗原。
2.4 動(dòng)物致病性試驗(yàn)結(jié)果 每組用5只小鼠進(jìn)行攻毒試驗(yàn),記錄攻毒小鼠死亡時(shí)間,并取死亡鼠脾臟進(jìn)行細(xì)菌分離,結(jié)果見圖2和表2。小鼠最早死亡時(shí)間是攻毒后12 h,A1組5只小鼠最早全部死亡,最后1只小鼠死亡時(shí)間為攻毒后24 h,B2組和F3組最后一只小鼠死亡時(shí)間分別為攻毒后36 h和攻毒后30 h。G4組1只小鼠死亡,C3組和E1組小鼠未見死亡。對(duì)照組全部存活。
圖1 三重PCR檢測(cè)部分分離菌株
表2 沙門菌分離株感染小鼠的死亡率、分離率及剖檢變化
圖2 攻毒后小鼠存活只數(shù)
PCR(Polymerase Chain Reaction)是一種特異基因的體外快速擴(kuò)增技術(shù),相比傳統(tǒng)的微生物檢測(cè)方法具有無(wú)需培養(yǎng)、快速簡(jiǎn)便、特異性高、靈敏性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),已廣泛用于病原微生物的快速檢測(cè),尤其適用于不易分離培養(yǎng)及含量極少的病原微生物標(biāo)本的快速檢測(cè)。多重PCR技術(shù)可同時(shí)檢測(cè)一種致病菌的多個(gè)基因,也可以同時(shí)檢測(cè)多種致病菌,相比普通PCR技術(shù)具有特異性增強(qiáng)、節(jié)約試劑、工作量低等優(yōu)點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于包括沙門菌在內(nèi)的多種病原微生物的檢測(cè)與鑒定[8-11]。
傳統(tǒng)的沙門菌毒力檢測(cè)方法需要先進(jìn)行細(xì)菌的分離培養(yǎng),再結(jié)合生化分析和小鼠攻毒試驗(yàn)綜合判斷,檢測(cè)過程復(fù)雜、周期長(zhǎng)、所需試劑繁多。利用多重PCR技術(shù)可用于沙門菌毒力的快速檢測(cè)。
劉華偉等利用多重PCR技術(shù)特異性擴(kuò)增沙門菌組氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)操縱子hisJ基因、毒力質(zhì)粒spvR基因和H1抗原fliC基因。5株沙門菌強(qiáng)致病性標(biāo)準(zhǔn)菌株均能特異性擴(kuò)增出沙門菌毒力質(zhì)粒基因spvR[3]。但是該方法的推廣應(yīng)用,需要臨床樣品的檢驗(yàn)。因此,采集陜西省關(guān)中地區(qū)多家發(fā)病養(yǎng)殖場(chǎng)病料,利用多重PCR技術(shù)和生化分析與小鼠攻毒試驗(yàn)分別對(duì)分離的可能的致病菌進(jìn)行鑒定,多重PCR技術(shù)結(jié)果與生化分析結(jié)果一致,毒力基因攜帶情況與小鼠攻毒結(jié)果基本一致,PCR對(duì)所有非沙門菌均表現(xiàn)為陰性;體現(xiàn)了該方法對(duì)臨床分離菌株應(yīng)用的準(zhǔn)確性。多重PCR不僅快速檢測(cè)出分離沙門菌,而且可以確定其毒力強(qiáng)弱,為沙門菌的流行病學(xué)調(diào)查和沙門菌食品污染檢疫帶來很大方便。
同時(shí)本次試驗(yàn)中探明在陜西關(guān)中地區(qū)流行的沙門菌具有多種類型,致病性強(qiáng)弱不同,并且致病性沙門菌菌株占總分離沙門菌菌株比例較高,說明沙門菌是陜西關(guān)中地區(qū)畜禽養(yǎng)殖的重要威脅,需要加強(qiáng)關(guān)注。
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