天津地區(qū)部分種公豬精液攜帶細菌性病原的檢測與分析

付永利 唐佩娟 崔捷 李文忠 楊婧 孫英峰

摘 ? ?要：為了解天津地區(qū)種公豬精液中細菌的污染情況及耐藥特征，具有針對性地添加抗菌藥物，提高常溫保存豬精液品質(zhì)。本研究對2021年天津地區(qū)部分種豬場送檢的494份精液樣品進行了細菌分離，16S rDNA鑒定及耐藥性分析研究。結(jié)果表明：天津地區(qū)公豬精液細菌攜帶比例高達38.87%（192/494），其中變形桿菌屬（Proteus）占26.53%（52/192），葡萄球菌屬（Staphylococcus）占23.96%（46/192），棒狀桿菌屬（Corynebacterium）占22.92%（44/192），腸球菌屬（Enterococcus）占11.46%（22/192），大腸埃希氏菌屬（Escherichia）占11.46%（22/192），未鑒定3.13%（6/192）;耐藥性分析顯示5種細菌對四環(huán)素、林可霉素等已產(chǎn)生高度耐藥，僅對喹諾酮類抗生素敏感，這為豬精液抗生素的使用提供參考。

關(guān)鍵詞：公豬精液;細菌鑒定;耐藥分析

中圖分類號：S859.84 ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ?DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2021.11.009

Detection and Analysis of Bacterial Pathogens in Boars Semen in Tianjin Area

FU Yongli1， TANG Peijuan1， CUI Jie1， LI Wenzhong2， YANG Jing2， SUN Yingfeng2

（1. Department of Animal Husbandry and Dairy Technology Promotion Service， Tianjin Agricultural Development Service Center， Tianjin 300061， China; 2. College of Animal Science and Animal Medicine， Tianjin Agricultural University， Tianjin 300392， China）

Abstract： In order to understand the contamination and drug resistance of bacteria in boar semen in Tianjin area， the experiment collected 494 semen samples from breeding pig farms in Tianjin area in 2021 for bacterial isolation， identified the isolated bacteria by 16S rDNA， and then analyzed the drug resistance of the identified bacteria. The results showed that the rate of bacterial contamination was as high as 38.87% （192/494）， of which Proteus was 26.53% （52/192）， Staphylococcus was 23.96% （46/192）， Corynebacterium was 22.92% （44/192）， Enterococcus was 11.46% （22/192）， Escherichia was 11.46% （22/192）， and unidentified was 3.13% （6/192）. Drug resistance analysis showed that these five bacteria species had high resistance to tetracycline and lincomycin， and were only sensitive to quinolones， which could use for semen preservation.

Key words： boar semen; bacterial identification; drug resistance analysis

近年來，豬人工授精技術(shù)在我國生豬生產(chǎn)中已得到越來越廣泛應用。通過人工授精技術(shù)，可以最大程度提高優(yōu)良公豬的利用率，改善我國豬群的生產(chǎn)性能，提高我國豬群的品質(zhì)，也減少了疾病傳播及克服地域限制，發(fā)揮優(yōu)良基因的最大經(jīng)濟性能，同時國家相關(guān)部門出臺扶持政策，更加促進此項技術(shù)普及推廣，相關(guān)專業(yè)知識深得人心，這為促使我國養(yǎng)豬業(yè)走向集約化、規(guī)模化迅速發(fā)展提供了技術(shù)支撐。

目前，盡管豬場人員在收集和處理精液過程中采取了嚴格的衛(wèi)生措施，但在收集和處理精液過程中常發(fā)現(xiàn)大量的細菌，造成精液污染，從而直接影響到母豬的受胎率，導致豬場發(fā)生流產(chǎn)或死胎等臨床疾病[1]。來自不同地區(qū)或不同規(guī)模豬場的公豬精液中仍存在細菌污染[2]，通常可見革蘭氏陰性菌，主要來自糞便、包皮、皮膚和毛發(fā)中的微生物，這些細菌可以導致精子活力受損、頂體破壞或膜活力喪失，對精子的質(zhì)量和壽命產(chǎn)生負面影響[3-4]。為最大限度地減少細菌污染常規(guī)保存精液的風險，本研究對不同天津地區(qū)部分豬場的公豬精液進行了細菌性病原檢測及耐藥性分析，確定公豬精液中主要細菌性病原微生物及篩選出抑菌效果較好抗生素，為實施有效的細菌控制策略提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗時間與地點

試驗于2021年4月到10月在天津農(nóng)學院動物科學與動物醫(yī)學學院預防獸醫(yī)學實驗室進行。

1.2 試驗材料

1.2.1 精液 2021年4—9月天津市部分地區(qū)（薊州、寶坻、武清、寧河、靜海、濱海新區(qū)）規(guī)模化生豬養(yǎng)殖場的公豬精液。

1.2.2 試劑 分子生物學相關(guān)試劑（Buffer、dNTPs、Mgcl2、Taq酶）購置于大連寶生物試劑有限公司;細菌鑒定用引物由上海生物工程有限公司合成;常規(guī)藥敏片購置于杭州微生物試劑有限公司;血瓊脂培養(yǎng)基及巧克力培養(yǎng)基為本實驗室配制。

1.3 試驗方法

1.3.1 精液細菌分離與生化鑒定 將精液樣品接種于鮮血或巧克力瓊脂培養(yǎng)基，置于37 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24～48 h后，觀察有無細菌生長;如有細菌生長，則觀察細菌生長的狀況和菌落形態(tài)，挑取單個菌落，然后再次接種鮮血或巧克力平板進行細菌純培養(yǎng)，待純培養(yǎng)后革蘭氏染色，同時記錄精液細菌分離培養(yǎng)結(jié)果。

1.3.2 精液菌群分子鑒定 采用煮沸法裂解細菌制備DNA，具體步驟：將試驗中分離獲得細菌接種平板培養(yǎng)基，37 ℃培養(yǎng)18～24 h，然后刮取1～2菌落加入150 μL三蒸水中，混勻，100 ℃煮沸10 min;然后-20 ℃凍30 min， 5 000 r·min-1 離心10 min，取上清液作為模板。16S rDNA細菌鑒定通用引物27F（5'-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3'）和1492R（5'-GGTTACCTTGTTACGACTT-3'），預期片段大小為1 500 bp。PCR反應體系：10×Buffer 2.5 μL、dNTPs2 μL、Taq酶0.5 μL、DNA模板5 μL、上游引物0.5 μL、下游引物0.5 μL、補雙蒸水至25 μL。PCR反應程序：95 ℃ 5 min，95 ℃ 30 s，55 ℃ 45 s，72 ℃延伸10 min，16 ℃ 1 min。按照瓊脂糖凝膠電泳標準操作流程對結(jié)果進行判定，然后送上海生物工程有限公司進行基因測序，將測序結(jié)果在Genebank數(shù)據(jù)庫BLAST對比分析。

1.3.3 精液菌群藥敏試驗 將本試驗分離獲得的純培養(yǎng)的細菌，按照不同分類分別將菌落調(diào)至標準比濁度，然后取少量菌液均勻涂布于整個鮮血或巧克力瓊脂平板表面，依次貼上不同種類的藥敏紙片，然后置于37 ℃恒溫箱中培養(yǎng)24 h，用卡尺測量每個藥敏紙片的抑菌圈直徑，然后根據(jù)每種藥敏紙片的藥物敏感試驗判定標準判定細菌對藥物的敏感性。本次試驗選用β-內(nèi)酰胺類抗生素（氨芐西林、阿莫西林、頭孢曲松鈉、頭孢噻肟），氨基糖苷類抗生素（慶大霉素、丁胺卡那），喹諾酮類藥物（恩諾沙星、左氧沙星、諾氟沙星），四環(huán)素類（四環(huán)素、多西環(huán)素），氯霉素類（氟苯尼考）和林可霉素類（林可霉素）13種藥物依次對分離鑒定的不同種屬細菌進行藥敏試驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 細菌分離培養(yǎng)與分子鑒定

對2021年天津地區(qū)部分種豬場送檢的494份精液樣品進行了細菌分離，結(jié)果顯示38.87% （192/494）樣品分離獲得細菌，其中29.17%（56/192）陽性樣品存在2種及以上均屬多類型細菌感染。結(jié)合染色鏡檢（圖1）及16S rDNA測序鑒定（圖2），確定變形桿菌屬（Proteus）占26.53%（52/192），葡萄球菌屬（Staphylococcus）占23.96%（46/192），棒狀桿菌屬（Corynebacterium）占22.92%（44/192），腸球菌屬（Enterococcus）占11.46%（22/192），大腸埃希氏菌屬（Escherichia）占11.46%（22/192），未鑒定占3.13%（6/192）。

2.2 藥敏試驗結(jié)果

藥敏試驗結(jié)果（表1）表明，不同種類細菌對藥物敏感性差異較大，總體上喹諾酮類藥物抑菌效果優(yōu)于其他抗生素，其詳細的抑菌圈直徑結(jié)果分析如下。

變形桿菌：對喹諾酮類藥物（恩諾沙星、左氧沙星、諾氟沙星）及氨基糖苷類抗生素（慶大霉素、丁胺卡那）極度敏感，而對四環(huán)素類（四環(huán)素、多西環(huán)素）、β-內(nèi)酰胺類抗生素（氨芐西林、阿莫西林、頭孢曲松鈉、頭孢噻肟）和林可霉素類（林可霉素）抗生素具有完全耐受性。

葡萄球菌：對部分β-內(nèi)酰胺類抗生素（頭孢曲松鈉、頭孢噻肟）和喹諾酮類藥物（恩諾沙星、左氧沙星、諾氟沙星）極度敏感，而對四環(huán)素類（四環(huán)素、多西環(huán)素）及林可霉素類（林可霉素）抗生素具有一定耐受性。

棒狀桿菌：對β-內(nèi)酰胺類（氨芐西林、阿莫西林、頭孢曲松鈉、頭孢噻肟）、氨基糖苷類（慶大霉素、丁胺卡那）、喹諾酮類（恩諾沙星、左氧沙星）和氯霉素類（氟苯尼考）等多數(shù)抗生素較為敏感，而對四環(huán)素類抗生素（四環(huán)素、多西環(huán)素）和林可霉素類（林可霉素）具有耐藥性。

糞腸球菌：對β-內(nèi)酰胺類抗生素（氨芐西林、阿莫西林、頭孢曲松鈉、頭孢噻肟）及部分喹諾酮類抗生素（恩諾沙星、左氧沙星）具有敏感性，而對四環(huán)素類（四環(huán)素、多西環(huán)素）、氨基糖苷類抗生素（慶大霉素、丁胺卡那）、氯霉素類（氟苯尼考）及林可霉素類（林可霉素）抗生素具有較強的耐受性。

大腸桿菌：對四環(huán)素類（四環(huán)素、多西環(huán)素）、林克霉素類（林可霉素）、β-內(nèi)酰胺類（氨芐西林、阿莫西林、頭孢曲松鈉、頭孢噻肟）及氨基糖苷類（慶大霉素、丁胺卡那）抗生素具有較強的耐受性，而僅對喹諾酮類抗生素（恩諾沙星、左氧沙星、諾氟沙星）極度敏感。

3 結(jié)論與討論

目前，精液常溫保存技術(shù)在國內(nèi)外規(guī)模化豬場中已廣泛應用，但是在人工操作工程中出現(xiàn)的精液污染問題也越來越多，病原微生物在精液中大量繁殖，影響精子壽命及受孕能力，造成母豬繁殖性能低下[5-7]。張家慶等[8]研究發(fā)現(xiàn)，公豬精液中病原菌主要為變形桿菌、葡萄球菌、大腸桿菌、沙門氏菌、鏈球菌、棒狀桿菌以及克雷伯菌。王永等[9]從豬精液中分離出細菌主要包括：葡萄球菌、鏈球菌、銅綠假單胞菌、克雷伯氏菌等。本試驗中，天津部分豬場公豬精液細菌攜帶比例高達38.87%（192/494），其中29.17%（56/192）陽性樣品存在2種及以上均屬多類型細菌感染，主要為變形桿菌屬（Proteus）、葡萄球菌屬（Staphylococcus）、棒狀桿菌屬（Corynebacterium）、糞腸球菌屬（Enterococcus）及大腸埃希氏菌屬（Escherichia）。這些類型細菌均為條件性致病菌，且廣泛存在于生豬生殖道、土壤等環(huán)境中，操作不規(guī)范極易造成精液污染。由此判斷，在很大程度上，精液的污染與人為操作過程有關(guān)。

在生豬疾病防控過程中，可選用藥敏試驗進行藥物敏感度的測定，以便準確有效的利用藥物進行治療[10-11]。本試驗結(jié)果顯示，不同種屬細菌體外藥敏試驗結(jié)果差異較大，如豬場公豬精液分離的大腸桿菌對大環(huán)內(nèi)酯類抗生素、潔霉素類以及氟苯尼考有較強的耐受性，而對其他抗生素敏感，特別是對喹諾酮類極度敏感;克雷伯菌除對克林霉素具有耐藥性外，對其他抗生素都具有敏感性;變形桿菌對喹諾酮類極度敏感;棒狀桿菌對大環(huán)內(nèi)酯類與喹諾酮類抗生素敏感[5];根據(jù)本試驗結(jié)果與數(shù)據(jù)分析，可以得出天津地區(qū)公豬精液常見5個菌屬，即變形桿菌屬、葡萄球菌屬、棒狀桿菌屬、糞腸球菌屬及大腸埃希氏菌屬，喹諾酮類藥物總體抑菌效果優(yōu)于其他抗生素。

研究證實，生豬精液污染病原微生物病毒性微生物，細菌污染是臨床較常見微生物，同時可能出現(xiàn)污染環(huán)節(jié)也較多[12]。因此，為降低公豬精液污染情況，筆者建議對公豬定期保健，提高種豬體質(zhì);嚴格執(zhí)行采精標準操作程序，盡量減少精液過程污染;選用較好的稀釋液，提升精液在常溫保存效果;在條件允許情況下，可根據(jù)藥敏試驗結(jié)果選用高敏感性抗生素，提高抑菌效果與儲存時間，以此提高優(yōu)秀種公豬的利用率。

天津部分地區(qū)公豬精液細菌污染嚴重，主要包括變形桿菌屬、葡萄球菌屬、棒狀桿菌屬、糞腸球菌屬及大腸埃希氏菌屬;耐藥性分析顯示已對四環(huán)素、林可霉素等已產(chǎn)生高度耐藥，僅對喹諾酮類抗生素敏感，這為豬精液抗生素的使用提供參考。

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收稿日期：2021-09-24

基金項目：天津市生豬產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系創(chuàng)新團隊項目——精細化養(yǎng)殖崗位（ITTPRS2021008）

作者簡介：付永利（1964—），男，天津人，高級畜牧師，主要從事生豬高效生產(chǎn)技術(shù)方面研究。

通訊作者簡介：孫英峰（1979—），男，山東人，教授，博士，主要從事生豬疫病診斷與防控方面研究。