劉澤文,袁芳艷,劉 威,高 婷,周丹娜,楊克禮,郭 銳,李 暢,田永祥
(湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部畜禽細(xì)菌病防治制劑創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/畜禽病原微生物學(xué)湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,武漢 430064)
仔豬C 型產(chǎn)氣莢膜梭菌病又叫仔豬紅痢,是由C 型產(chǎn)氣莢膜梭菌引起的初生仔豬急性傳染?。?],該病主要發(fā)生于3日齡以內(nèi)的新生仔豬,主要臨床表現(xiàn)為排出淺紅或紅褐色稀糞,發(fā)病急劇,病程短促,發(fā)病率可達(dá)40%~50%,死亡率可高達(dá)100%。由于該病發(fā)病急、死亡快,疫苗免疫預(yù)防是防治該病的最好辦法之一。研究表明,將C 型產(chǎn)氣莢膜梭菌外毒素抗原經(jīng)過脫毒、滅活,然后制成滅活疫苗,免疫昆明小鼠和家兔后,用產(chǎn)氣莢膜梭菌毒素對其進(jìn)行攻毒,結(jié)果顯示滅活疫苗具有良好的免疫效果[2]。為研制仔豬C 型產(chǎn)氣莢膜梭菌病滅活疫苗,必須建立C 型產(chǎn)氣莢膜梭菌生產(chǎn)用菌種種子批。
1.1.1 菌種 C 型產(chǎn)氣莢膜梭菌C59-2 第2 代基礎(chǔ)種子,定義為F0代,作為原始種子,由中國獸醫(yī)藥品監(jiān)察所保存和供應(yīng)。
1.1.2 培養(yǎng)基及試劑 普通肉湯、厭氣肉肝湯、肉肝胃酶消化湯、普通瓊脂斜面、石蕊牛乳、葡萄糖鮮血瓊脂、厭氧菌糖發(fā)酵管、生化試驗(yàn)管及相關(guān)試劑,均購自青島海博生物技術(shù)有限公司。產(chǎn)氣莢膜梭菌A、B、C、D 定型血清,均由中國獸醫(yī)藥品監(jiān)察所提供。C 型產(chǎn)氣莢膜梭菌凍干毒素(批號2007D),由湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所制備、鑒定和保存。
1.1.3 試驗(yàn)動(dòng)物 16~20 g 昆明小鼠,購自湖北省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究中心;懷孕69~74日母豬(C 型產(chǎn)氣莢膜梭菌毒素中和抗體陰性)10 頭,均來源于湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所試驗(yàn)豬場。
將第2 代基礎(chǔ)種子(作為F0代菌種),分別接種改良厭氣肉肝湯小管,37 ℃靜置培養(yǎng)16~20 h,再移植500 mL 肉肝胃酶消化湯,36~37 ℃培養(yǎng)16~20 h,培養(yǎng)完成后,分別取樣進(jìn)行純粹檢驗(yàn),3 000 r/min 離心30 min,收集沉淀加脫脂牛奶保護(hù)劑,混合均勻,定量分裝(1 mL/支)進(jìn)行凍干,作為基礎(chǔ)種子1 代(記作F1)。同時(shí),取離心上清測定毒素含量,連續(xù)傳代至第F13代,共制備凍干菌種13 代,凍干菌種置于2~8 ℃保存。
種子批建立后,分別取F1、F5、F10、F13代基礎(chǔ)種子進(jìn)行了鑒定。
1.3.1 純粹檢驗(yàn) 凍干菌種用普通肉湯復(fù)溶,分別接種普通瓊脂斜面、普通肉湯、厭氣肉肝湯、石蕊牛乳各2 管,每管0.2 mL,培養(yǎng)48 h,判定結(jié)果。
1.3.2 形態(tài)、染色特性 取24 h 厭氣肉肝湯培養(yǎng)物,進(jìn)行革蘭氏染色,觀察染色特性和菌體形態(tài)。
1.3.3 培養(yǎng)特性鑒定 取厭氣肉肝湯培養(yǎng)物,劃線接種葡萄糖鮮血瓊脂,厭氧培養(yǎng)24 h,觀察菌落形態(tài)和溶血特性。
1.3.4 生化特性鑒定 取厭氣肉肝湯培養(yǎng)物,移植1 次,分別接種厭氧菌生化培養(yǎng)管,每管0.2 mL,37 ℃培養(yǎng)7 d,觀察結(jié)果。
1.3.5 產(chǎn)毒素能力的測定 取厭氣肉肝湯培養(yǎng)物按1%接種量接種肉肝胃酶消化湯,35~36 ℃靜置培養(yǎng)16~20 h,離心后取上清液,用生理鹽水將毒素上清液進(jìn)行不同倍數(shù)的濃度稀釋。取稀釋好的毒素稀釋液分別尾靜脈注射16~20 g昆明小鼠,每個(gè)稀釋度注射2 只,200 μL/只,觀察24 h。根據(jù)小鼠的死亡情況計(jì)算上清液中含有的小鼠最小致死劑量(MLD/mL)。待測毒素含量(MLD/mL)=小鼠2/2 死亡的毒素最高稀釋倍數(shù)×5。
1.3.6 血清型鑒定 用產(chǎn)氣莢膜梭菌定型血清,以毒素抗毒素中和試驗(yàn)進(jìn)行血清型定型。根據(jù)毒力測定結(jié)果,將培養(yǎng)上清稀釋成50 MLD/mL,分別與A、B、C、D 定型血清等量混合,37 ℃作用30 min,靜脈注射小鼠,觀察24 h,同時(shí)設(shè)注射2 MLD 毒素的小鼠作為對照。
1.3.7 免疫原性鑒定 將F1、F5、F10、F13代菌種按1%接種量分別接種肉肝胃酶消化湯,35~36 ℃靜置培養(yǎng)16~20 h 后,取樣進(jìn)行純粹檢驗(yàn),并離心取上清測定毒素含量,同時(shí)加入終濃度為0.4%甲醛溶液,37 ℃滅活脫毒。取滅活脫毒菌液與20%氫氧化鋁膠按5∶1 混合,制成疫苗(以脫毒前計(jì)算毒素含量,為2 000 MLD/mL)。經(jīng)檢驗(yàn)合格后,免疫懷孕母豬2頭,于產(chǎn)前40~45日和15~20日各免疫1 次,每頭肌肉注射疫苗2 mL/次,同時(shí)設(shè)未免疫母豬2 頭作為對照。用免疫母豬所產(chǎn)1日齡仔豬5 頭,連同對照母豬所產(chǎn)1日齡仔豬5 頭,各耳靜脈注射最小致死劑量的C 型產(chǎn)氣莢膜梭菌毒素(35 MLD),連續(xù)觀察14日,對照仔豬應(yīng)全部死亡,免疫母豬所產(chǎn)仔豬應(yīng)不低于4 頭保護(hù)。
各代菌種均在厭氣肉肝湯中生長較快,37 ℃培養(yǎng)16~20 h 后,呈均勻渾濁并大量產(chǎn)氣,在石蕊牛乳中呈爆性發(fā)酵,普通肉湯中能生長,普通瓊脂斜面上不能生長。革蘭氏染色為陽性大桿菌,菌體兩端鈍圓,有莢膜,表明菌種純粹,菌體形態(tài)及染色特性符合C 型產(chǎn)氣莢膜梭菌特征。
各代菌種在葡萄糖鮮血瓊脂上培養(yǎng)24 h,形成灰白色,半透明表面光滑、邊緣整齊的圓形菌落,菌落直徑1~2 mm,菌落周圍形成α、β 雙環(huán)溶血圈。
取F1、F5、F10、F13代菌種進(jìn)行生化特性鑒定,各代次菌株均能發(fā)酵葡萄糖、乳糖、麥芽糖、果糖、半乳糖,不發(fā)酵甘露醇、鼠李糖,靛基質(zhì)、M-R 和V-P 試驗(yàn)呈陰性,生化特性均符合C 型產(chǎn)氣莢膜梭菌特性[3],具體結(jié)果見表1。
表1 菌種生化特性鑒定結(jié)果
對F1、F5、F10、F13代菌種的產(chǎn)毒系能力進(jìn)行鑒定,結(jié)果各代次肉肝胃酶消化湯37 ℃培養(yǎng)16~20 h培養(yǎng)后菌液離心取上清液,各代次所產(chǎn)毒素含量分別為667、1 000、800 和800 MLD/mL,結(jié)果見2。
表2 菌種產(chǎn)毒素能力測定結(jié)果
取F1、F5、F10、F13代菌種肉肝胃酶消化湯培養(yǎng)物離心上清液,利用產(chǎn)氣莢膜梭菌定型血清進(jìn)行中和試驗(yàn),確定菌株的血清型,結(jié)果各代菌種的培養(yǎng)上清均可被B、C 定型血清中和,而不被A、D 型血清中和,表明菌種的血清型為C 型,未發(fā)生變化,符合該菌株的血清型特性。
用F1、F5、F10、F13代菌種所制備的疫苗免疫母豬后,對其所產(chǎn)1日齡仔豬攻毒,對照母豬所產(chǎn)仔豬全部死亡,免疫母豬所產(chǎn)仔豬攻毒保護(hù)率均不低于4/5,結(jié)果見表3,表明各代種子批菌種的免疫原性均良好。
表3 菌種免疫原性鑒定結(jié)果
產(chǎn)氣莢膜梭菌是一類革蘭氏陽性、嚴(yán)格厭氧,有芽孢的桿菌,可以引起多種動(dòng)物,包括仔豬、雞、牛和家兔等動(dòng)物發(fā)?。?-10]。仔豬紅痢主要是由C 型產(chǎn)氣莢膜梭菌引起,產(chǎn)氣莢膜梭菌產(chǎn)生的主要毒素包括α、β、ε 和ι 等,可以將產(chǎn)氣莢膜梭菌分為A 型、B 型、C 型、D 型和E 型產(chǎn)氣莢膜梭菌[4]。仔豬紅痢是由C型產(chǎn)氣莢膜梭菌引起的初生仔豬(3日齡以內(nèi))高度致死性腸毒血癥,已排除紅色糞便,小腸黏膜彌漫性出血和壞死為特征[11]。該病一旦發(fā)生,病程短、死亡率高,即使通過藥物治療有一定療效,病豬仍會由于腸道的嚴(yán)重?fù)p傷而死亡,因此該病的預(yù)防比治療顯得更為重要。將仔豬紅痢滅活疫苗[12]免疫妊娠母豬,是新生仔豬通過吮吸母乳而獲得被動(dòng)免疫而產(chǎn)生保護(hù)力。
為研制仔豬大腸桿菌病、C 型產(chǎn)氣莢膜梭菌病二聯(lián)滅活疫苗,為仔豬紅痢的免疫預(yù)防提供產(chǎn)品支持,必須建立C 型產(chǎn)氣莢膜梭菌生產(chǎn)種子批。本研究將C 型產(chǎn)氣莢膜梭菌C59-2 經(jīng)連續(xù)傳代建立了基礎(chǔ)種子批,選取其中的F1、F5、F10、F13代菌種進(jìn)行鑒定,表明各代菌種均純粹,培養(yǎng)特性、生化特性、血清學(xué)特性均符合C 型產(chǎn)氣莢膜梭菌C59-2 菌株的特征;每代產(chǎn)毒素能力均在600~1 000 MLD/mL 之間,通過毒素濃縮,完全可以達(dá)到二聯(lián)疫苗的配苗要求,用F1、F5、F10、F13代菌種所制備的疫苗免疫懷孕母豬后,對其所產(chǎn)1日齡仔豬進(jìn)行攻毒,對照母豬所產(chǎn)仔豬全部死亡,免疫母豬所產(chǎn)仔豬攻毒保護(hù)率均不低于4/5,表明各代種子批菌種的免疫原性均良好。因此,建立的種子批可用于仔豬大腸桿菌病、C 型產(chǎn)氣莢膜梭菌病二聯(lián)滅活疫苗的生產(chǎn)和檢驗(yàn),為保證疫苗的質(zhì)量,將基礎(chǔ)種子批的代次確定為F1~F10。