邢瀟月,胡亞輝 ,張家浩,阿迪萊·卡哈曼,李蓮瑞★
(1. 塔里木大學(xué)動(dòng)物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 843300;2.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)塔里木畜牧科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 843300;3.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)塔里木動(dòng)物疫病診斷與防控工程實(shí)驗(yàn)室 843300)
糞腸球菌屬于鏈球菌科、腸球菌屬,是人類和動(dòng)物腸道中的正常菌群。它廣泛存在于自然界中,能夠在糞便中檢出,可以和其他胃腸道益生菌和諧共處[1],并能夠產(chǎn)生L型乳酸和細(xì)菌素,抑制腸道微生物生長,具有維護(hù)動(dòng)物和人腸道健康等作用。
但有時(shí)糞腸球菌又是機(jī)會(huì)致病菌,當(dāng)宿主身體出現(xiàn)抵抗力下降,腸道內(nèi)微生物失衡,就能引起動(dòng)物疾病。糞腸球菌常引發(fā)人和動(dòng)物的泌尿系統(tǒng)感染、腦膜炎、菌血癥等疾病[2],據(jù)調(diào)查,近年來糞腸球菌引起動(dòng)物和人類疾病的例子逐漸增多,在羊養(yǎng)殖業(yè)中危害也較大,對(duì)羔羊的致死率達(dá)到20%[3]。糞腸球菌由于細(xì)胞壁堅(jiān)厚,具有天然的耐藥性,給藥物治療帶來一定困難。故對(duì)新疆南疆部分地區(qū)羊養(yǎng)殖場(chǎng)糞腸球菌的耐藥基因及毒力基因進(jìn)行檢測(cè),為新疆南疆部分規(guī)?;蝠B(yǎng)殖場(chǎng)防控糞腸球菌提供一定基礎(chǔ)。
本實(shí)驗(yàn)參考?xì)W都·吾吐那生、齊亞銀、卜三平等[4]的糞腸球菌快速鑒定方法,篩選糞腸球菌,并用普通PCR方法檢測(cè)糞腸球菌是否攜帶耐藥基因及糞腸球菌。
1.1.1 病料
在新疆巴音郭楞蒙古自治州、阿克蘇地區(qū)、喀什地區(qū)的部分規(guī)?;蝠B(yǎng)殖場(chǎng)采集病羊、死羊的肺臟、肝臟、淋巴結(jié)、膽囊等組織,將采集組織放入-20℃保存。
1.1.2 生化鑒定試劑
精氨酸雙水解酶、產(chǎn)酸松三糖、產(chǎn)酸蔗糖、產(chǎn)酸棉籽糖、產(chǎn)酸甘露醇。
1.1.3 培養(yǎng)基
KF鏈球菌培養(yǎng)基,腸球菌培養(yǎng)基。
1.1.4 試劑
基因組DNA提取試劑盒購自北京天根生化科技有限公司,瓊脂糖凝膠回收試劑盒購自天根生化科技北京有限責(zé)任公司。
將采集的病料切成1cm3大小的方塊,放入2mL離心管,并加入1顆鋼珠,放入研磨機(jī)中研磨3min;吸取10μL研磨好的漿液均勻滴在KF鏈球菌培養(yǎng)基上。37℃在電熱恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)±48h,挑出暗紅色至粉色菌落轉(zhuǎn)入腸球菌肉湯培養(yǎng)基,37℃培養(yǎng)±24h進(jìn)行形態(tài)學(xué)觀察。
將上一步獲得的可疑菌純培養(yǎng)物接種在精氨酸雙水解酶、產(chǎn)酸松三糖、產(chǎn)酸蔗糖、產(chǎn)酸棉籽糖、產(chǎn)酸甘露醇中[6],37℃培養(yǎng)24h,根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象能分辨鏈球菌和腸球菌。
嚴(yán)格按照北京天根生化科技有限公司的基因組DNA提取試劑盒說明書進(jìn)行操作,將提取的DNA于-20℃保存。
根據(jù)腸球菌的tuf[7]基因設(shè)計(jì)特異性引物(引物序列由上海生物工程有限公司合成)。PF:TACTGACAAACCATTCATGATG,PR:AACTTCGTCACCAACGCGAAC,預(yù)計(jì)擴(kuò)增判斷大小為112 bp。特異性片段的擴(kuò)增的條件:運(yùn)用提取的DNA 為模板進(jìn)行 PCR 擴(kuò)增, 反應(yīng)體系如下:DNA 模板1μL,PF(10μmol/L)0.5μL,PR(10μmol/L)0.5μL,PremixT a12.5μL,超純水 10.5μL,總體系為25μL。反應(yīng)條件:預(yù)變性,94℃,3min;變性,94℃,30s;退火,55℃,30s;延伸,72℃,30s;循環(huán)數(shù)為30[8],再延伸,72℃,10min。反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳,觀察目的條帶。
以2.3.1 提取的 DNA 為模板,參照文獻(xiàn)[11]設(shè)計(jì)引物,用PCR方法對(duì)糞腸球菌進(jìn)行耐藥基因檢測(cè),引物序列由上海生工合成。耐藥基因PCR反應(yīng)條件[11]:tetM:95℃,5min;94℃,30s;52℃,30s;72℃,45s;72℃,10min,30個(gè)循環(huán)。ermB:94℃,5min;94℃,30s;48℃,30s;72℃,45s;72℃,10min,30個(gè)循環(huán)。TEM:95℃,5min;94℃,30s;51℃,30s;72℃,45s;72℃,10min,30個(gè)循環(huán)。
表1 耐藥基因引物序列
以2.3.1 提取的 DNA 為模板,參考文獻(xiàn)[12]設(shè)計(jì)引物,用PCR方法對(duì)糞腸球菌進(jìn)行毒力基因檢測(cè),引物序列由上海生工合成。
毒力基因 引物序列ylA F:ACTCGGGGA(5'-3') 預(yù)計(jì)擴(kuò)增片段大?。╞p)C R:GCTGCT F:ACAGAAGATTGATAGGC AAGCTGCGCTT 688 hyl GCTGCAGGAAATG R:CACTGACGTCCAAGTTTCCAA 276 alas F:GCACGCTATTACGAACTATGA R:TAAGAAAGAACATCACCACGA 375
毒力基因PCR反應(yīng)條件:CylA:94℃,5min;94℃,30s;54℃,30s;72℃,45s;72℃,10min;32個(gè)循環(huán)。Hyl:94℃,5min;94℃,30s;54℃,30s;72℃,45s;72℃,10min;32個(gè)循環(huán)。alas:94℃,5min;94℃,30s;52℃,30s;72℃,45s;72℃,10min;32個(gè)循環(huán)。
糞腸球菌為革蘭陽性球菌,呈球形或橢圓形,成對(duì)或鏈狀排列,結(jié)果見圖1。
圖1 革蘭染色鏡檢圖(10×100)
選取5株疑似菌進(jìn)行生化鑒定,除產(chǎn)酸棉籽糖為陰性,產(chǎn)酸松三糖為弱陽性,其他均為陽性,結(jié)果見表2。
表2 生化鑒定結(jié)果
3.3.1 tuf基因鑒定結(jié)果
結(jié)果見圖2,可見目的基因大小為112bp,與預(yù)期大小相符。
圖2 tuf基因PCR特異性檢測(cè)
對(duì)糞腸球菌進(jìn)行3種耐藥基因擴(kuò)增,其中大環(huán)內(nèi)酯類ermB耐藥基因被檢出。如圖3。
圖3 ermB基因PCR產(chǎn)物電泳圖
根據(jù)結(jié)果顯示,大環(huán)內(nèi)酯類耐藥基因ermB基因有51株,檢出率為47.2%。
對(duì)糞腸球菌進(jìn)行3種耐藥基因擴(kuò)增,其中alas耐藥基因被檢出。如圖4。
圖4 alas毒力基因PCR產(chǎn)物電泳圖
根據(jù)結(jié)果顯示,攜帶alas毒力基因的糞腸球菌有31株,檢出率為28.7%。
近年來,糞腸球菌作為機(jī)會(huì)致病菌對(duì)畜牧業(yè)的危害逐漸增大,原因是多方面的,首先,細(xì)胞壁堅(jiān)厚等自身因素,使其具有天然的耐藥性;其次,抗生素的廣泛使用,也增強(qiáng)了糞腸球菌的耐藥性[12]。根據(jù)調(diào)查,新疆南疆地區(qū)對(duì)羊源性糞腸球菌不夠重視,導(dǎo)致發(fā)病率居高不下,嚴(yán)重危害羊養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展,且新疆地區(qū)晝夜溫差大,飼養(yǎng)環(huán)境難控制,容易導(dǎo)致羊群抵抗力下降,給糞腸球菌可乘之機(jī),侵入動(dòng)物機(jī)體內(nèi),從而引起感染。本實(shí)驗(yàn)探究新疆南疆地區(qū)糞腸球菌的毒力基因以及耐藥基因,為南疆地區(qū)治療糞腸球菌感染疾病提供一定基礎(chǔ)。本實(shí)驗(yàn)采集新疆南疆地區(qū)部分規(guī)?;蝠B(yǎng)殖場(chǎng)份病料進(jìn)行分離鑒定,生化鑒定、并進(jìn)行細(xì)菌的特異性tuf基因鑒定,共分離出108株糞腸球菌。對(duì)糞腸球菌進(jìn)行4種耐藥基因以及4種毒力基因的檢測(cè),其中四環(huán)素類tetM耐藥基因以及大環(huán)內(nèi)酯類ermB耐藥基因被檢出,毒力基因alas被檢出,結(jié)果表明,新疆南疆部分規(guī)?;蝠B(yǎng)殖場(chǎng)正在受糞腸球菌的侵害,并且這些糞腸球菌攜帶耐藥基因與毒力基因。
糞腸球菌在南疆部分規(guī)?;蝠B(yǎng)殖場(chǎng)中存在,并存在耐藥基因和毒力基因。