張鶴平 , 劉建釵 , 許劍琴 , 馬云飛 , 劉利強 , 閆金坤 , 劉彥威 , 王九峰
(1.河北工程大學(xué)生命科學(xué)與食品工程學(xué)院 , 河北 邯鄲 056021 ; 2.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院 , 北京 海淀 100193)
腸毒素性大腸桿菌(EnterotoxigenicEscherichiacoli,ETEC)是引起斷奶仔豬腹瀉的重要病因之一。仔豬發(fā)生腹瀉后死亡率增加、增重下降,給養(yǎng)豬業(yè)造成巨大經(jīng)濟損失[1-3]。使用抗生素治療是目前治療大腸桿菌腹瀉的主要手段。雖然抗生素對仔豬細菌性腹瀉有一定療效,但抗生素的使用會產(chǎn)生細菌耐藥、畜產(chǎn)品質(zhì)量安全等一系列問題。中藥對致病性大腸桿菌有直接或間接殺滅作用,可調(diào)節(jié)動物機體免疫力,具有療效可靠、毒副作用小、不易產(chǎn)生耐藥性等優(yōu)點。中藥可通過調(diào)節(jié)細胞因子、修復(fù)腸組織結(jié)構(gòu)、抗內(nèi)毒素(ET)等機制,起到調(diào)節(jié)機體免疫功能、抗炎等作用[4-5]。白苦敗痢散由白頭翁、苦參、敗醬草、厚樸、葶藶子組成[6]。本試驗建立仔豬大腸桿菌腹瀉模型,使用中藥白苦敗痢散治療,結(jié)合剖檢變化、組織病理切片,觀察臨床療效,為其臨床應(yīng)用提供依據(jù)。
1.1 試驗動物 35日齡斷奶仔豬48頭(28日齡斷奶),杜長大三元雜交,購自河北省邯鄲某豬場,仔豬健康,沒有接種過大腸桿菌菌苗。購進后常規(guī)飼養(yǎng) 1周,觀察仔豬無異常情況后再進行試驗。
1.2 試驗藥物 白苦敗痢散,批號:20160301;規(guī)格0.5 g/g,每1 g散劑中含0.5 g生藥;推薦使用劑量2 g/(kg·bw)。拌料用。中試廠家:北京中農(nóng)勁騰生物技術(shù)股份有限公司。恩諾沙星溶液:含量5%,規(guī)格2 mL/支。每頭仔豬口服2 mL,1 次/d,深圳華泰動物藥業(yè)有限公司。
1.3 菌株 豬源腸毒素性大腸桿菌(ETEC),編號:CVCC225,血清型O149:K91,K88 ac,該菌分離自腹瀉新生仔豬小腸黏膜。由中國農(nóng)業(yè)大學(xué)臨床獸醫(yī)學(xué)實驗室提供。
1.4 主要試劑 4%多聚甲醛,購自北京索萊寶科技有限公司;甲醛、無水乙醇、95%乙醇、二甲苯,均購自中國國藥集團化學(xué)試劑有限公司。
1.5 大腸桿菌菌液的制備 將復(fù)壯過的大腸桿菌接種于肉湯培養(yǎng)基,37 ℃過夜培養(yǎng),涂板法細菌計數(shù)。無菌吸取0.1 mL菌液至滅菌試管,加0.9 mL滅菌生理鹽水,做10倍倍比稀釋。分別取10-5、10-6、10-7、10-8稀釋梯度的菌液100 μL,涂布于無菌營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基,37 ℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)18 h,計數(shù)。根據(jù)菌落計數(shù)結(jié)果,配成菌液濃度3×109CFU/mL的菌懸液(4 ℃?zhèn)溆?。
1.6 動物分組及處理
1.6.1 攻毒、試驗分組 將48頭35日齡斷奶仔豬,飼養(yǎng)觀察1周,隨機分為空白對照組、感染對照組、白苦敗痢散高劑量組、白苦敗痢散中劑量組、白苦敗痢散低劑量組和藥物對照組,每組8頭。飼養(yǎng)觀察結(jié)束后,除空白對照組外,其他仔豬灌服3×109CFU/mL菌液(根據(jù)預(yù)試驗確定每頭仔豬50 mL),1次/d,連續(xù)灌服3 d,攻菌造模。造模后,空白對照組、感染對照組仔豬灌服50 mL生理鹽水;白苦敗痢散高、中、低劑量組分別按4、2 g/(kg·bw)和1 g/(kg·bw)劑量,用生理鹽水稀釋成50 mL藥液灌服,藥物對照組灌服恩諾沙星,2 mL/頭,1次/d,連用5 d。仔豬按分組隔離飼養(yǎng),處理期間仔豬正常飼喂,自由采食,自由飲水。每天07:00~08:00、19:00~20:00觀察記錄仔豬精神、被毛、采食、腹瀉及死亡狀況。
1.6.2 生產(chǎn)性能測定 仔豬攻毒3 d后,分別在試驗前、試驗結(jié)束后空腹稱重,并記錄各組仔豬采食量,計算日增重。
平均日采食量=(配料總量-剩料量)/(試驗天數(shù)×每組試驗豬數(shù))
平均日增重=(試驗?zāi)┢骄w重-初期平均體重)/試驗天數(shù)
1.6.3 動物處理及樣品采集 試驗結(jié)束后,各組仔豬頸靜脈采血,抗凝血采集2 mL,用于血液常規(guī)分析,采血后頸部放血處死。打開腹腔,觀察腹腔臟器病理變化。采集空白對照組、感染對照組、白苦敗痢散高、中、低劑量組及藥物對照組仔豬空腸、回腸組織中段1.5 cm,分別標記并保存于4%多聚甲醛固定,用于H.E.染色,以觀察腸道組織學(xué)病理變化。
1.6.4 療效判定 試驗結(jié)束后對腹瀉癥狀消失的仔豬,無菌采集糞便檢測攻毒菌清除情況。根據(jù)所觀察臨床表現(xiàn),按下述標準判斷療效。
治愈:治療后腹瀉癥狀消失、肛門周圍無污物。無菌取仔豬腸道糞便進行分離、培養(yǎng),分離不到致病性大腸桿菌。治愈率=治愈數(shù)/每組仔豬總數(shù)×100%。
有效:治療后臨床癥狀得到部分緩解或完全恢復(fù),腹瀉次數(shù)減少或正常,糞便變稠或正常,精神狀態(tài)、食欲有明顯好轉(zhuǎn)或正常。有效率=有效數(shù)/每組仔豬總數(shù)×100%。
無效:治療后臨床癥狀無明顯改善,仔豬腹瀉未得到改善,甚至出現(xiàn)死亡。
1.7 數(shù)據(jù)分析 統(tǒng)計分析使用SPSS 20.0軟件進行分析。
2.1 白苦敗痢散治療腹瀉仔豬的療效
2.1.1 臨床療效 從腹瀉癥狀停止的仔豬糞便中未分離到致病性大腸桿菌,統(tǒng)計為治愈仔豬。白苦敗痢散治療仔豬大腸桿菌性腹瀉的臨床療效結(jié)果見表1。白苦敗痢散高、中、低劑量組的治愈率分別為62.5%、62.5%和37.5%,有效率分別為87.5%、75.0%和62.5%。藥物對照組治愈率為75.0%,有效率為87.5%。
表1 白苦敗痢散治療仔豬腹瀉的臨床療效Table 1 Clinical effect of Baikubailisan on diarrhea piglets (頭,%)
2.1.2 白苦敗痢散對腹瀉仔豬生產(chǎn)性能的影響 結(jié)果見表2。試驗結(jié)束時,感染對照組仔豬日增重低于空白對照組,差異顯著(P<0.05);白苦敗痢散高、中劑量組仔豬日增重高于感染對照組,差異顯著(P<0.05);白苦敗痢散高、中劑量組仔豬日增重與藥物對照組相比,差異不顯著(P>0.05)。
表2 白苦敗痢散對腹瀉仔豬生產(chǎn)性能的影響Table 2 Effect of Baikubailisan on growth performance of diarrhea piglets (kg)
2.2 血液學(xué)指標變化 結(jié)果見表3。給藥5 d后,紅細胞計數(shù)(RBC)各組差異不顯著(P>0.05)。白細胞計數(shù)(WBC)感染對照組高于空白對照組,差異顯著(P<0.05); 白苦敗痢散低劑量組低于空白對照組,差異顯著(P<0.05);白苦敗痢散中、高劑量組低于感染對照組,差異極顯著(P<0.01)。中性粒細胞計數(shù)(Gran)感染對照組高于空白對照組,差異顯著(P<0.05);白苦敗痢散低劑量組低于感染對照組,差異顯著(P<0.05);白苦敗痢散中、高劑量組低于感染對照組,差異極顯著(P<0.01)。
表3 白苦敗痢散對仔豬大腸桿菌腹瀉血液學(xué)指標的影響Table 3 Effect of Baikubailisan on haematological indexes of Escherichia coli diarrhea piglets
2.3 剖檢變化、腸組織形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察
2.3.1 剖檢變化 空白對照組仔豬十二指腸、空腸、回腸、結(jié)腸無明顯病理變化(圖1)。感染對照組空腸、回腸充血,腫脹,腸系膜充血。白苦敗痢散中、高劑量組和藥物對照組仔豬空腸、回腸恢復(fù)正常,無充血、腫脹。
圖1 仔豬剖檢變化Fig.1 Changes of piglets in autopsyA: 感染對照組; B: 白苦敗痢散中劑量組; C: 藥物對照組A: Infected control group; B: Baikubailisan medium-dose group; C: Drug control group
2.3.2 腸組織形態(tài)學(xué)觀察 空白對照組空腸黏膜結(jié)構(gòu)基本正常(圖2),黏膜上皮形態(tài)正常,柱狀細胞排列整齊。感染對照組仔豬空腸可見絨毛部分脫落,散落在腸腔中,黏膜上皮受損,炎性細胞浸潤。白苦敗痢散高、中劑量組、藥物對照組治愈的仔豬空腸黏膜層結(jié)構(gòu)趨于完整。
圖2 空腸組織結(jié)構(gòu)變化(H.E.染色,200×)Fig.2 Structural changes of jejunum (H.E.staining,200×)A: 空白對照組; B: 感染對照組; C: 白苦敗痢散中劑量組; D: 藥物對照組箭頭: 腸黏膜脫落,炎性細胞浸潤A: Blank control group; B: Infected control group; C: Baikubailisan medium-dose group; D: Drug control group Arrow: Intestinal mucosa shedding and inflammatory cells infiltrating
空白對照組仔豬回腸結(jié)構(gòu)組織完整(圖3),絨毛整齊,輪廓清晰;感染對照組回腸黏膜層受損嚴重,黏膜大面積脫落,炎性細胞浸潤;白苦敗痢散高、中劑量組和藥物對照組治愈的仔豬回腸黏膜層結(jié)構(gòu)趨于完整。
圖3 回腸組織結(jié)構(gòu)變化(H.E.染色, 200×)Fig.3 Changes of tissue structure of ileum in piglets(H.E.staining, 200×)A: 空白對照組; B: 感染對照組; C: 白苦敗痢散中劑量組; D: 藥物對照組箭頭: 上皮黏膜脫落A: Blank control group; B: Infected control group; C: Baikubailisan medium-dose group; D: Drug control group Arrow: The epithelial mucosa was exfoliated
動物腹瀉模型是研究動物腹瀉發(fā)生機制、中獸藥治療動物腹瀉療效及其機理的常見方法。張賽奇用3×109CFU/mL大腸桿菌液5 mL/(10kg·bw)灌服21日齡斷奶仔豬,連續(xù)灌服菌液3 d,建造了仔豬腹瀉模型[7]。本試驗按照預(yù)試驗確定的攻菌劑量用3×109CFU/mL菌液50 mL連續(xù)給仔豬灌服3 d,成功建立了仔豬大腸桿菌性腹瀉模型。
ETEC導(dǎo)致仔豬腹瀉是通過在小腸定植以及產(chǎn)生腸毒素而發(fā)生的[8]。ETEC黏附于上皮細胞的刷狀緣,破壞細胞連接,導(dǎo)致腸道炎癥和腹瀉[1]。本試驗中感染對照組仔豬空腸、回腸黏膜充血,水腫,說明ETEC引起了斷奶仔豬小腸炎癥反應(yīng)。白苦敗痢散治療后仔豬空腸、回腸黏膜結(jié)構(gòu)趨于完整,說明白苦敗痢散有助于腹瀉仔豬小腸組織結(jié)構(gòu)的恢復(fù),起到治療仔豬腹瀉的作用。
白細胞總數(shù)通常用于評估嚴重細菌感染的風(fēng)險,白細胞數(shù)量的增加表明存在系統(tǒng)性炎癥[9]。細菌感染后,中性粒細胞通過增加骨髓干細胞轉(zhuǎn)化能力、增加炎性產(chǎn)物的生成等,應(yīng)對細菌感染,以清除侵入機體的細菌[10]。本試驗結(jié)果表明,給藥5 d后,攻毒后腹瀉仔豬與空白對照組相比,白細胞數(shù)、中性粒細胞百分比差異顯著,說明斷奶仔豬受到病菌感染發(fā)生炎癥;白苦敗痢散高、中、低劑量組仔豬與空白對照組相比,紅細胞數(shù)、白細胞數(shù)、中性粒細胞百分比差異不顯著,各血液學(xué)指標恢復(fù)正常,說明仔豬腹瀉癥狀停止或減輕,炎癥消失或減輕、機體脫水狀況得到改善。
中、高劑量白苦敗痢散治療仔豬大腸桿菌性腹瀉的有效率分別為75.0%和87.5%。白苦敗痢散治療后,仔豬的生產(chǎn)性能得到明顯改善。