奶牛乳房炎主要病原菌的分離鑒定及耐藥性研究
2019-12-17 08:10:44吳利軍李佳琳陳夏冰萬平民邵志勇何斌楊文海陳潔金爾光潘中寶童偉文周源劉武
湖北農業科學 2019年21期
吳利軍 李佳琳 陳夏冰 萬平民 邵志勇 何斌 楊文海 陳潔 金爾光 潘中寶 童偉文 周源 劉武
摘要：為了解奶牛乳房炎病原菌的菌群分布及耐藥性情況，對湖北省一奶牛場開展為期1年的病原菌分離鑒定和耐藥性研究。結果表明，從165份乳樣中共分離鑒定出9個科16個屬的235株病原菌。其中葡萄球菌83株，占35.0%;中型無綠藻36株，占13.5%;魯氏不動桿菌28株，占11.9%;大腸桿菌12株，占5.1%;停乳鏈球菌7株，占2.9%;其他病原菌占31.6%。耐藥試驗結果顯示，20株分離菌對測試的14種抗菌藥物均產生不同程度耐藥性，最少對1種藥物產生耐藥性，最多達到14種。敏感性最高的抗菌藥物為氟苯尼考，敏感率達到75%。研究結果可為奶牛乳房炎的防控和臨床用藥提供基礎性數據。
關鍵詞：奶牛乳房炎;病原菌;分離鑒定;耐藥性
中圖分類號：S857.2+6? ? ? ? ?文獻標識碼：A
文章編號：0439-8114（2019）21-0145-05
DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.21.031
Abstract： In order to understand the microflora distribution and drug resistance of the pathogenic bacteria of cow mastitis， a one-year pathogen isolation and identification and drug resistance study was conducted in a dairy farm in Hubei Province. The results showed that 235 strains of pathogens belonging to16 genera of 9 families were isolated from 165 milk samples. Among them， 83 strains were Staphylococcus， accounting for 35%; 36 strains were Protothecazopfii， accounting for 13.5%; 28 strains were Acinetobacterrubrum， accounting for 11.9%; 12 strains were Escherichia coli， accounting for 5.1%; 7 strains were Streptococcusdysgalactiae， accounting for 2.9%; and other strains accounting for 31.6%. The results of drug resistance test showed that 20 isolates had different degrees of drug resistance to the 14 antibiotics tested. The pathogen is resistant to at least one drug， and the highest is resistant to 14 drugs. The most sensitive antibiotic is florfenicol， with a sensitive rate of 75%. The results provide a fundamental data for the prevention and control the dairy cow mastitis and clinical medication.
Key words： cow mastitis; pathogenic bacteria; isolation and identification; drug resistance
奶牛乳房炎是奶牛養殖業中的一種常見病和多發病，會導致奶牛泌乳量下降，影響乳制品質量，進而危害食品衛生和安全，是影響奶牛業發展的主要疾病之一[1]。全世界約有2.2億頭奶牛，其中近1/3的奶牛患有各種類型的乳房炎，每年因乳房炎造成的經濟損失超過350億美元[2]，中國每年因奶牛乳房炎造成的經濟損失約1.35億元[3]。奶牛乳房炎根據臨床癥狀分為隱性乳房炎和臨床型乳房炎[4]。隱性乳房炎患病奶牛沒有明顯的臨床癥狀，觀察不到炎癥反應，乳汁外觀無明顯變化，但乳制品卻發生實質性的改變。臨床型乳房炎患病奶牛的乳腺一般有紅腫、局部發熱，接觸有痛感以及乳汁黏稠，結塊或呈水樣等異常變化。臨床上大多數奶牛乳房炎處于隱性狀態，占發病總數的75%～95%，對奶牛業造成的危害更大且更加普遍。引起奶牛乳房炎的因素較多，其中病原微生物感染是主要病因。已發現150多種病原微生物能夠引起奶牛乳房炎，其中以葡萄球菌、鏈球菌和大腸桿菌為主[5]。奶牛乳房炎的防治以抗菌藥物治療為主，隨著抗生素的長期使用，細菌對抗菌藥物的耐受性也隨之增強，給奶牛乳房炎的防治帶來新的挑戰[6]。為了使奶牛乳房炎的防治措施更加有效，必須對奶牛乳房炎病原菌的流行和耐藥性有全面的認識和了解。本研究對湖北一牛場展開為期1年的奶牛乳房炎病原菌的分離、鑒定工作，并對主要病原菌進行耐藥性研究，以期為制訂科學、合理的奶牛乳房炎治療方案提供依據。
1? 材料與方法
1.1? 主要試劑
胰酪大豆胨瓊脂培養基（TSA）、胰蛋白胨大豆肉湯培養基（TSB）、藥敏紙片均購自杭州微生物試劑有限公司;DL2000 DNA Maker、Premix Taq購自Takara公司;革蘭氏染色試劑購自青島海博生物技術有限公司。
1.2? 樣品采集
根據牛乳體細胞數（Somatic cell count，SCC），每個月定期采集SCC≤50萬/mL、50萬/mL
1.3? 病原菌的分離培養
取1 mL奶樣在無菌條件下接種于TSA培養基上，37 ℃靜置培養18 h。挑取典型菌落進行革蘭氏染色、鏡檢，初步鑒定病原菌特征，然后進行純化培養。
1.4? 藥敏試驗
利用K-B涂布法測定分離菌株對14種常見抗菌藥物的敏感性，藥敏結果判定依據美國臨床和實驗室標準協會標準（NCCLS）。
1.5? 16S rRNA序列鑒定
設計合成一對細菌16SrRNA基因通用型檢測引物（F：5-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3;R：5-GGTTACCTTGTTACGACTT-3）。采用菌液PCR對分離菌進行PCR擴增。PCR擴增體系，DNA模板1.0 μL菌液，Premix Taq 10.0 μL，上下游引物各0.5 μL，補ddH2O至25.0 μL。PCR擴增程序，95 ℃ 5 min;95 ℃ 30 s，55 ℃ 30 s，72 ℃ 90 s，30個循環;72 ℃ 10 min。PCR擴增產物經回收、純化后外送測序，將測序結果通過NCBI數據庫進行BLAST序列分析。
2? 結果與分析
2.1? 奶牛樣品體細胞測定
每月全群采集奶樣，采用流式細胞計數法對SCC進行測定，根據SCC統計結果，抽樣進行病原菌的分離與鑒定，奶樣采集情況見表1。
2.2? 病原菌的分離與鑒定
對分離菌株進行16S rRNA通用型引物擴增，部分擴增結果見圖1，在大小約1 500 bp處具有特異性擴增條帶。通過序列比對分析，從165份奶樣中分離鑒定出9科16屬235株病原菌。常見的主要致病菌包括葡萄球菌屬的金黃色葡萄球菌、溶血性葡萄球菌、腐生葡萄球菌、松鼠葡萄球菌、木糖葡萄球菌，共分離鑒定出83株，占35.0%;分離鑒定出鏈球菌屬的停乳鏈球菌7株，占2.9%;分離鑒定出埃希氏菌屬的大腸桿菌12株，占5.1%;檢出率比較高的其他病原菌還包括無綠藻屬中型無綠藻，共分離鑒定出36株，占13.5%;分離鑒定出不動桿菌屬魯氏不動桿菌28株，占11.9%;檢出菌中還包括綠色氣球菌、糞腸球菌、肺炎克雷伯氏菌、奇異變形桿菌、費氏檸檬酸菌等。鑒定結果見表2。選取常見致病菌進行革蘭氏染色，金黃色葡萄球菌為革蘭氏陽性球菌，排列成葡萄串狀;停乳鏈球菌呈現革蘭氏陽性球菌，并呈現鏈狀排列;大腸桿菌呈現革蘭氏陰性直桿菌，兩端鈍圓，具體見圖2。
2.3? 藥敏試驗結果
選用牛場常用的林可胺類、酰氨醇類、氨基糖苷類、β-內酰胺類、四環素類、喹諾酮類、大環內酯類、和磺胺類等共14種抗菌藥物進行藥敏試驗，結果見表3。不同的病原菌對藥物的敏感性表現出差異。其中氟苯尼考、卡那霉素、慶大霉素、頭孢噻肟、環丙沙星、復方新諾明對20種分離菌的敏感率達到65%以上，敏感率最高的為氟苯尼考，達到75%。對分離菌進行多重耐藥性分析表明，20株分離菌對所測試的14種抗菌藥物均產生不同程度的耐藥性。其中耐藥性最弱的病原菌為綠色氣球菌、假單胞桿菌、棒狀桿菌和微小桿菌，僅對一種抗菌藥物產生耐藥性;耐藥性最強的病原菌為奇異變形桿菌和中型無綠藻，對所測試的14種抗生素均產生耐藥性。
3? 小結與討論
已發現的誘發奶牛乳房炎的病原微生物有150多種，包括細菌、真菌、酵母菌、藻類和病毒，其中細菌是導致奶牛乳房炎的主要病原微生物[5]。本研究對湖北一牛場連續13個月每月定期采集的奶樣進行病原菌分離、鑒定，觀察病原菌的流行和變化情況，共采集奶樣165份，分離到9科16屬235株病原菌，進一步分析發現，引起牛場奶牛乳房炎的病原菌主要分為3類。一類是傳染性微生物，主要包括金黃色葡萄球菌43株，占分離菌總數的18.3%;一類是環境微生物，主要包括大腸桿菌12株，停乳鏈球菌7株，糞腸球菌6株，肺炎克雷伯氏菌2株，奇異變形桿菌6株，費氏檸檬酸菌8株，占分離菌總數的17.4%;一類是其他微生物，主要包括奈瑟氏菌科、芽孢桿菌科、球蓋菇科、放線菌科和綠藻科的病原菌，其中綠藻科的中型無綠藻共分離鑒定出36株，占比15.3%。無綠藻屬于綠球藻，是自然界一種常見的條件致病真菌，1952年被確定為奶牛乳房炎的致病菌，感染后能夠引起奶牛產奶量急劇下降，乳房腫脹，乳汁呈水樣，伴有絮狀沉淀，并且容易成為感染源[7]。由中型無綠藻引起的乳房炎在歐美國家被廣泛報告，但是國內鮮有相關的案例[8]。研究者報道了北京某牛場由中型無綠藻引起的臨床型乳房炎[9]，從江蘇部分養殖場患乳房炎病的奶樣中分離出4株左氏無綠藻[10]。本研究從患病奶牛奶樣中分離鑒定的病原微生物結果表明，該牛場奶牛乳房炎致病菌可能由多種細菌混合感染引起。建議牛場一方面在日常管理方面保持牛舍內外環境衛生，勤打掃、勤換墊料，規范擠奶操作流程，避免在擠奶過程中存在交叉污染[11];另一方面，建立乳房炎早期診斷方法，早發現早治療，從而減少傳染源[12，13]。
藥敏試驗結果表明，引起奶牛乳房炎的病原菌對臨床上常用的抗菌藥物產生了不同程度的耐藥性。金黃色葡萄球菌、停乳鏈球菌和大腸桿菌是引起該牛場奶牛乳房炎的優勢菌，其中金黃色葡萄球菌對青霉素和諾氟沙星產生耐藥，停乳鏈球菌對所測試的13種抗菌藥物產生耐藥，大腸桿菌對林可霉素、青霉素、四環素和復方新諾明產生耐藥，另外分離到一株中型無綠藻，對所測試的14種抗菌藥物均產生耐藥性，這與前人的研究結果基本一致[9]。由于抗菌藥物的濫用，致使細菌的耐藥性增強，不僅給治療奶牛乳房炎帶來了障礙，而且嚴重威脅人類健康。在治療奶牛乳房炎的過程中要貫徹“預防為主，防治結合”的方針，除了加強日常飼養管理，還要定期對奶樣中的病原微生物進行耐藥監測，為飼養管理提供切實可行的用藥方案，切實保障養殖業生產安全、動物性食品安全和公共衛生安全。
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