黃翠琴 , 楊守深 , 梁齊章 , 王正磊 , 楊小燕 , 吳德峰 , 尹會(huì)方
(1. 龍巖學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院 , 福建 龍巖 364012 ; 2.福建省家畜傳染病防治與生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 , 福建 龍巖 364012 ;3.福建農(nóng)林大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院 , 福建 福州 350002)
華南虎是我國(guó)特有的虎亞種,目前野外幾乎滅絕。梅花山中國(guó)虎園景區(qū)位于福建省龍巖市上杭縣步云鄉(xiāng),是我國(guó)重要的華南虎拯救工程基地。由于華南虎在生態(tài)系統(tǒng)中具有重要的地位,因此,對(duì)華南虎致病菌及其耐藥性的研究,對(duì)該物種的保護(hù)和繁育具有重要意義。大腸桿菌是一類廣泛存在于自然界,能引起人和動(dòng)物共同感染的重要人獸共患病,常常與其他病原菌混合感染,發(fā)病率和死亡率較高,給養(yǎng)殖業(yè)帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。
目前對(duì)該地區(qū)虎源大腸桿菌耐藥性和致病性缺乏相應(yīng)的參考資料,因此,本研究通過(guò)無(wú)菌采集龍巖梅花山虎園老虎的糞便,進(jìn)行大腸桿菌的分離鑒定、藥敏試驗(yàn)、動(dòng)物毒力試驗(yàn)以及毒力基因檢測(cè)。通過(guò)研究獲得其致病性及耐藥情況,為龍巖梅花山地區(qū)虎源致病性大腸桿菌病的防控和臨床合理用藥提供科學(xué)依據(jù)。
1.1 試驗(yàn)材料 2015年采集龍巖梅花山華南虎園4只健康母虎新鮮糞便分離大腸桿菌,經(jīng)分離純化得到的4株大腸桿菌,本次取樣母虎未使用任何藥物。試驗(yàn)小鼠,購(gòu)自上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司;麥康凱培養(yǎng)基、LB肉湯、MH肉湯、MH瓊脂和伊紅美藍(lán)瓊脂,均購(gòu)自廣州環(huán)凱微生物科技有限公司;藥敏紙片,購(gòu)自杭州天和微生物試劑有限公司。
1.2 細(xì)菌分離鑒定 采用無(wú)菌棉簽采集母虎的新鮮糞便,接種于LB肉湯培養(yǎng)基,并置于37 ℃的恒溫?fù)u床(200 r/min)培養(yǎng)箱中培養(yǎng)3~6 h。用接種環(huán)取少量培養(yǎng)液均勻劃線接種于麥康凱培養(yǎng)基中,37 ℃的恒溫培養(yǎng)16~24 h。挑選疑似菌落進(jìn)一步純化,并通過(guò)革蘭染色后鏡檢和16S rRNA(F:5′-AGAGTTTGATCTGGCTCAG-3′,R:5′-GGTTACCTTGTTACGACTT-3′)[1]。
1.3 藥敏試驗(yàn) 大腸桿菌的藥物敏感性測(cè)定按照CLSI(2010)推薦方法執(zhí)行[2]。大腸桿菌ATCC 25922作為藥敏質(zhì)控菌。
1.4 動(dòng)物試驗(yàn) 試驗(yàn)小鼠10只,隨機(jī)分為試驗(yàn)組A、B、C、D和對(duì)照組E,每組2只。試驗(yàn)組腹腔接種LB菌液,每只0.5 mL;對(duì)照組腹腔接種相同劑量的空白LB液體培養(yǎng)基,隔離飼養(yǎng)。觀察發(fā)病及死亡情況。
1.5 毒力基因的檢測(cè) 采用水煮法提取細(xì)菌基因組DNA作為PCR模板,分別對(duì)8種毒力基因進(jìn)行PCR檢測(cè)。8對(duì)引物毒力基因引物序列及目的片段長(zhǎng)度參考文獻(xiàn)報(bào)道[3],見(jiàn)表1。
表1 毒力基因引物序列及片段長(zhǎng)度
F:上游引物; R:下游引物
2.1 細(xì)菌分離和鑒定 從龍巖梅花山虎園中采集4份母虎糞便,經(jīng)分離純化得到的4株大腸桿菌。細(xì)菌在麥康凱培養(yǎng)基中,呈粉色、圓形、邊緣整齊、表面光滑、半透明、小凸起;在伊紅美藍(lán)培養(yǎng)基中,菌落中心呈黑色,有金屬光澤。革蘭染色結(jié)果鏡檢觀察可見(jiàn)兩端頓圓、呈短桿狀、紅色的革蘭陰性菌。經(jīng)16S rRNA 鑒定,可得到目的條帶,確定分離株菌為大腸桿菌。
2.2 藥敏試驗(yàn)結(jié)果 根據(jù)紙片法抗菌藥物敏感試驗(yàn)方法,其結(jié)果見(jiàn)表2。分離株對(duì)復(fù)方新諾明的耐藥率最高為100%;對(duì)多西環(huán)素和阿莫西林/克拉維酸耐藥率均為75%;對(duì)恩諾沙星和左氧氟沙星的耐藥率為50%。對(duì)慶大霉素的敏感性最好;對(duì)頭孢呋辛和頭孢噻呋敏感性下降。
表2 藥敏試驗(yàn)結(jié)果
R:耐藥 ; I:中介 ; S:敏感
2.3 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果 在接種后3 h之內(nèi),試驗(yàn)組D中1只小鼠死亡,剖檢無(wú)明顯病理變化。12 h之內(nèi),試驗(yàn)組A和B各有1只小鼠死亡,剖檢可見(jiàn)心包淤血,肝臟腫大,小腸有紅棕色水樣稀糞(見(jiàn)中插彩版圖1)。其余小鼠反應(yīng)遲鈍,食欲減退,精神沉郁。24 h之內(nèi)C組未發(fā)生小鼠死亡。對(duì)照組小鼠始終正常。
2.4 毒力基因檢測(cè)結(jié)果 對(duì)分離株的8種毒力基因進(jìn)行PCR檢測(cè),測(cè)結(jié)果見(jiàn)表3。所有菌株均攜帶有2個(gè)以上的毒力基因,其中1株菌攜帶有高達(dá)6個(gè)毒力基因。毒力基因aatA的檢出率最高為100%;irp2檢出率次之為75%;papC、iucD、vat、iss檢出率均為50%;毒力基因tsh和cva/cvi未檢出。
表3 大腸桿菌毒力基因檢測(cè)結(jié)果
野生動(dòng)物的耐藥性相對(duì)研究較少,有文獻(xiàn)表明,圈養(yǎng)虎源大腸桿菌同樣表現(xiàn)出較強(qiáng)的耐藥性,如對(duì)哈爾濱市東北虎林園虎源大腸桿菌,對(duì)氨芐西林耐藥率為100 %,四環(huán)素和復(fù)方新諾明的耐藥率均高于80%[4];有時(shí)不僅耐藥率高,其相應(yīng)耐藥基因攜帶率也高,如30株虎大腸桿菌對(duì)氯霉素的耐藥率為85%,對(duì)氟苯尼考的耐藥率為78%,其耐藥基因cmlA檢出率高達(dá)70%[5]。龍巖梅花山虎園華南虎主要是圈養(yǎng)管理,本研究中所檢大腸桿菌對(duì)受試的抗菌藥物呈多重耐藥性,并且對(duì)復(fù)方新諾明100% 耐藥。耐藥性的產(chǎn)生為臨床有效治療帶來(lái)了極大的困難,因此,確定致病性大腸桿菌的耐藥譜,尋找最佳療效的藥物成為科學(xué)防治大腸桿菌病的必要措施。
為確認(rèn)分離株是否為致病菌,本研究結(jié)合動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和PCR方法對(duì)其致病性進(jìn)行檢測(cè)。雖然大腸桿菌的致病性主要集中在某些特定的血清型[6],但是有研究表明,血清型相同,菌株間攜帶毒力相關(guān)基因存在差異[7]。因此有必要對(duì)毒力因子攜帶情況進(jìn)行研究,其中與大腸桿菌感染有關(guān)的毒力因子主要有粘附素和毒素。本試驗(yàn)除了做動(dòng)物實(shí)驗(yàn)外,還對(duì)其毒力基因進(jìn)行檢測(cè)。分離株在12 h~48 h內(nèi)致小鼠死亡,均含有8種毒力基因中的2種及2種以上。接4號(hào)大腸桿菌小鼠死亡時(shí)間最快,攜帶有6種毒力基因,致病性最高。1號(hào)和2號(hào)大腸桿菌分別攜帶有4種和3種毒力因子,其致病性高于3號(hào)菌株。結(jié)合本次的動(dòng)物實(shí)驗(yàn),毒力基因攜帶情況可以反映出其致病力的高低。謝和平等研究表明,虎源大腸桿菌同時(shí)攜帶irp2、iucD和iss基因,其毒力較強(qiáng)在36 h內(nèi)攻毒小鼠的死亡率高達(dá)100%[1]。在本試驗(yàn)中以上3種毒力基因均有檢測(cè),其中irp2檢出率最高(3/4),iucD和iss檢出率相同(2/2),毒力基因的攜帶率較高。
通過(guò)本次對(duì)虎源大腸桿菌的耐藥性和致病性的研究,盡管樣本數(shù)不大,但是發(fā)現(xiàn)了圈養(yǎng)虎腸道中攜帶的大腸桿菌表現(xiàn)出較強(qiáng)的耐藥性,并且顯示出明顯的致病性。因此,圈養(yǎng)虎攜帶病原菌的耐藥性和致病性應(yīng)引起廣大科研工作者的重視。
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