白 璧,余彬輝,方 英,藺俐仲,徐春志,楊 峰,陳 紅,彭 屹,袁翠霞
(1.貴陽市動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心,貴州 貴陽550081;2.杭州薦量獸用生物制品有限公司,浙江 杭州310000;3.貴陽市動(dòng)物衛(wèi)生監(jiān)督所,貴州 貴陽550081)
布魯菌?。˙rucellosis)是由布魯菌(Brucella)侵入機(jī)體引起的重要人畜共患病。該病廣泛分布于世界各地,我國也有著廣泛的流行區(qū)域,較為嚴(yán)重的是近年來布魯菌病發(fā)病呈上升趨勢[1]。據(jù)報(bào)道,截止2009年全國29個(gè)?。▍^(qū)、市)發(fā)生畜間布魯菌病,牛、羊、豬感染達(dá)百萬頭之多,人間布魯菌病2009年全年新增病例3.7萬例,世界范圍內(nèi)每年出現(xiàn)約50萬例人間布魯菌病[2]。由于該病危害大、流行廣,不僅影響畜牧業(yè)的健康發(fā)展,也嚴(yán)重威脅人類健康,是目前世界上嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問題之一[3]。
目前,布魯菌病的防控措施主要以撲殺和疫苗免疫接種為主,但由于接種布魯菌病疫苗均為弱毒活疫苗,對(duì)人體健康具有一定的危害作用。本試驗(yàn)為了掌握奶牛接種布魯菌活疫苗后是否通過乳汁排菌,采用套式PCR方法對(duì)某接種過疫苗的奶牛場牛乳進(jìn)行檢測,并對(duì)檢測為陽性的牛乳樣本進(jìn)行了豬種和牛種布魯菌的鑒別及病原菌分離,現(xiàn)將試驗(yàn)結(jié)果報(bào)告如下。
1.1 牛乳樣本 234份牛乳樣本采自貴陽市某接種過S2株布魯菌活疫苗的規(guī)?;膛?。
1.2 菌種和主要試劑 S2株布魯菌活疫苗和A19株牛流產(chǎn)布魯菌活疫苗,購自新疆天康畜牧生物技術(shù)股份有限公司;SDS、蛋白酶K、酚/氯仿/異戊醇、dNTP、Taq DNA聚合酶、200 bp DNAMarker、布氏瓊脂、放線菌酮、萬古霉素、多粘菌素B、桿菌肽等試劑,均購自寶生物工程(大連)有限公司。
1.3 引物的合成 參照中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《奶牛布魯菌病PCR診斷技術(shù)》(NY/T 1467-2007),針對(duì)布魯菌外膜蛋白25基因(OMP25)合成兩對(duì)特異性引物Bp1/Bp2和Bp3/Bp4,預(yù)期擴(kuò)增長度419 bp;參照中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院李艷等[4]發(fā)表的文獻(xiàn),針對(duì)布魯菌外膜蛋白2基因(OMP2)合成兩對(duì)特異性引物S1/S2(檢測豬種布魯菌,預(yù)期擴(kuò)增長度535 bp)和A1/A2(檢測牛種布魯菌,預(yù)期擴(kuò)增長度285 bp),引物由寶生物工程(大連)有限公司合成,序列如下:
Bp1:5,-CGTGCCGCAATTACCCTC-3;
Bp2:5,-CCGTCAGCTTGGCTTCGA-3;
Bp3:5,-GATGCTGCCCGCCCGATAA-3;
Bp4:5,-GCACCGAGCGAGCCTTGAAA-3;
S1:5,-GGCGGCGACGACGTTTAT-3;
S2:5,-CCGGGTCATAGGCAACAG-3;
A1:5,-GGCGATTTCAGCGATGAT-3;
A2:5,-GAACCGGTCGGTGATGTT-3。
1.4 布魯菌總DNA的提取 取牛乳樣本500μL,分別加入SDS和蛋白酶K至終濃度為5 g/L、200μg/mL,56℃水浴1 h;加等體積酚/氯仿/異戊醇,反復(fù)顛倒數(shù)次,12 000 r/min離心10min;取上清,加等體積氯仿/異戊醇,反復(fù)顛倒混勻,12 000 r/min離心10min;取上清,加1/10體積醋酸鈉(NaAc)和2.5倍體積預(yù)冷無水乙醇,-20℃靜置2 h,12 000 r/min離心10min;棄上清,70%乙醇洗滌并干燥后,適量緩沖液(TE)溶解備用。
1.5 PCR擴(kuò)增 參照中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《奶牛布魯氏菌病PCR診斷技術(shù)》(NY/T 1467-2007)中的反應(yīng)體系和反應(yīng)程序進(jìn)行,同時(shí)以S2株布魯菌活疫苗作為陽性對(duì)照,滅菌雙蒸水作為陰性對(duì)照。
1.6 布魯菌種的鑒別 參照中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院李艷等發(fā)表的文獻(xiàn)進(jìn)行豬種和牛種布魯菌鑒別。
1.7 布魯菌病原分離 制備1 000mL(含10%馬血清)布氏瓊脂,向其中無菌添加放線菌酮100 mg、萬古霉素25 000 IU、多粘菌素B 6 000 IU和桿菌肽25 000 IU,制備布魯菌選擇性培養(yǎng)基。取PCR檢測為陽性的牛乳樣本在布氏瓊脂平板上直接劃線分離病原菌,置10%二氧化碳、37℃恒溫箱中培養(yǎng),觀察結(jié)果。
2.1 牛乳樣本布魯菌的核酸檢測結(jié)果 采用SDS-蛋白酶K法提取的牛乳DNA樣本以套式PCR方法進(jìn)行擴(kuò)增,結(jié)果:234份牛乳樣本經(jīng)套式PCR擴(kuò)增后,其中18份樣本擴(kuò)增出一條419 bp的DNA條帶,與S2株布魯菌活疫苗的擴(kuò)增片段相一致,而滅菌雙蒸水顯現(xiàn)陰性反應(yīng),擴(kuò)增結(jié)果見圖1。即在奶牛接種過S2株布魯菌活疫苗后乳汁中布魯菌核酸檢出率為7.69%(18/234)。
圖1牛乳樣本的PCR擴(kuò)增
2.2 布魯菌種的鑒別結(jié)果 取上述18份布魯菌核酸陽性乳DNA樣本,分別以S1/S2和A1/A2引物進(jìn)行擴(kuò)增,同時(shí)以S2株布魯菌活疫苗、A19株牛流產(chǎn)布魯菌活疫苗作為陽性對(duì)照,滅菌雙蒸水作為陰性對(duì)照。在18份布魯菌核酸陽性乳樣本中,9份樣本S1/S2引物擴(kuò)增出一條535 bp的DNA條帶,系檢出豬種布魯菌核酸;其中1份樣本S1/S2、A1/A2引物分別擴(kuò)增出535 bp和285 bp的DNA條帶,系牛流產(chǎn)布魯菌與豬布魯菌核酸的混合物;其余9份樣本未擴(kuò)增出任何DNA帶,PCR檢測顯現(xiàn)陰性反應(yīng),擴(kuò)增結(jié)果見圖2和圖3。
圖2 S1/S2引物PCR擴(kuò)增
圖3 A1/A2引物PCR擴(kuò)增
2.3 布魯菌病原分離結(jié)果 取18份布魯菌核酸陽性牛乳樣本在布氏瓊脂平板上直接劃線分離病原菌,置10%二氧化碳、37℃恒溫箱中培養(yǎng)數(shù)天,未觀察到布魯菌生長。
3.1 目前,布魯菌病的檢測技術(shù)主要是血清學(xué)方法和分子生物學(xué)方法,由于本次試驗(yàn)所檢測的樣本局限于牛乳,而血清學(xué)方法中的全乳環(huán)狀試驗(yàn)所需樣本受初乳、泌乳后期乳、腐敗變質(zhì)乳、患乳房炎及其他乳房疾病乳汁的影響[5-6],另據(jù)多位學(xué)者證實(shí),PCR技術(shù)作為檢測牛乳中的布魯菌有很好的效果[7],故本試驗(yàn)選擇了PCR方法對(duì)牛乳樣本進(jìn)行檢測。
3.2 采用套式PCR方法檢測的234份接種過S2株布魯菌活疫苗的牛乳樣本,18份顯示布魯菌陽性,陽性率達(dá)到7.69%(18/234)。對(duì)檢出的核酸陽性乳樣本進(jìn)行布魯菌種的鑒別,9份牛乳檢測出豬種布魯菌核酸,這可能與該奶牛場接種了S2株布魯菌活疫苗有關(guān);1份牛乳同時(shí)檢出牛流產(chǎn)布魯菌和豬布魯菌核酸,說明該奶牛感染了牛流產(chǎn)布魯菌野菌株;其余9份牛乳樣本PCR檢測顯現(xiàn)陰性反應(yīng),可能與布魯菌屬細(xì)菌主要分為6個(gè)種、19個(gè)生物型(牛流產(chǎn)布魯菌1、2、3、4、5、6、7型和9型;豬布魯菌1、2、3、4型和5型;羊馬爾他熱布魯菌1、2型和3型等)有關(guān)[8]。而目前采用的PCR引物并不能擴(kuò)增出所有生物型的布魯菌,如:AMOSPCR所設(shè)計(jì)的引物只能擴(kuò)增出1、2、4型牛流產(chǎn)布魯菌和1型豬布魯菌[9]。本次試驗(yàn)也采用了AMOSPCR方法對(duì)9份豬布魯菌核酸進(jìn)行鑒定,均出現(xiàn)了陽性擴(kuò)增帶。
3.3 試驗(yàn)采用布魯菌選擇性培養(yǎng)基對(duì)18份陽性牛乳樣本進(jìn)行了病原菌分離,結(jié)果為分離出布魯菌病原菌。出現(xiàn)這一結(jié)果主要有兩種可能性:一方面可能是牛乳中為死亡的布魯菌;另一方面可能是牛乳中其他雜菌較多,大腸桿菌、鏈球菌、葡萄球菌,甚至變形桿菌、綠膿桿菌等生長速度太快,完全掩蓋了布魯菌菌落的生長,布魯菌需要在10%二氧化碳、37℃恒溫箱中培養(yǎng)3~4 d才能出現(xiàn)肉眼可見的菌落。同時(shí)分離的樣本量較少也是其中一個(gè)因素。
3.4 牛流產(chǎn)布魯菌種的鑒定中6號(hào)牛乳樣本擴(kuò)增出一條285 bp的DNA條帶,與A19株牛流產(chǎn)布魯菌陽性對(duì)照相一致;同時(shí)在圖譜上方還顯現(xiàn)一條423 bp的DNA條帶。經(jīng)網(wǎng)絡(luò)查詢美國生物信息中心(NCBI)收集的布魯菌OMP2基因核苷酸序列,A1/A2引物除能夠擴(kuò)增牛流產(chǎn)布魯菌形成285 bp的DNA條帶外,對(duì)某些生物型的豬布魯菌也具有相應(yīng)的核苷酸序列,預(yù)期擴(kuò)增長度為423 bp。根據(jù)A1/A2引物的PCR擴(kuò)增圖譜和S1/S2的核酸檢測結(jié)果,6號(hào)牛乳系牛流產(chǎn)布魯菌與豬布魯菌核酸的混合污染樣本。
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