支气管败血波氏杆菌的鉴定及药敏试验

ainuo 网络 2015-12-24 11:24:00

 

摘 要:从猪萎缩性鼻炎(AR)临床症状猪群分离出34株疑似支气管败血波氏杆菌(Bb),对分离菌进行形态结构、染色特性、培养性状和生化特性等方面的测定,结果这些分离菌均符合Bb的生物学特征;对BbFlaA基因进行PCR扩增,所有分离菌均能扩增出特异性DNA条带,与传统方法的鉴定结果完全一致,且最小检出量为0.64pg;而猪鼻腔和肺组织中常见的多杀性巴氏杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、铜绿假单胞菌、变形杆菌及枯草芽孢杆菌均未出现任何DNA条带。药敏试验显示,这些分离物对多黏霉素B、丙氟哌酸、氟哌酸、卡那霉素和庆大霉素均表现高度敏感。

 

关键词:猪萎缩性鼻炎;支气管败血波氏杆菌;分离鉴定;PCR;药敏试验

 

猪萎缩性鼻炎(Atrophic rhinitis of swine,AR)又称猪传染性萎缩性鼻炎(Infectionsatrophic rhinitis of swine,IAR),是由支气管败血波氏杆菌(Bordetellabronchiseptica,Bb)或产毒素多杀性巴氏杆菌(Pasteurellamultocida,Pm)引起的一种慢性接触性呼吸道传染病。本病以鼻塞、打喷嚏、流鼻血、咳嗽、呼吸不畅、颜面变形或鼻梁歪斜为主要特征。哺乳仔猪感染本病后,除主要特征外,还可以引起全身钙、磷代谢障碍,致使仔猪发育迟缓,饲料利用率降低,有时伴发急、慢性支气管炎,导致仔猪死亡,从而给养殖业带来严重的经济损失。

 

AR于1830年由德国学者Frangue首次报道。近几十年来,随着集约化养猪业的不断发展以及猪的引种和频繁调运,本病己经广泛分布于世界各养猪业发达地区。2003年-2006年,贵州省6个养猪场先后出现了疑似AR的病例,为查明病因,采集这些感染猪群鼻腔棉拭子156份进行分离,获得了34株疑似Bb分离菌。本试验对分离菌进行了形态结构、染色特性、培养性状和生化特性等方面的生物学测定,同时针对BbFlaA基因合成一对特异引物进行PCR鉴定及药敏试验,现将结果报告如下。

 

1 材料与方法

 

1.1 材料

 

1.1.1 菌株来源 34株疑似Bb分离菌(编号为B1、B2、……、B34),分离自表现AR临床症状的6个养殖场猪群;多杀性巴氏杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、铜绿假单胞菌、变形杆菌和枯草芽孢杆菌,为贵州大学动物科学学院实验室冻干保存菌株。

 

1.1.2 主要试剂 细菌培养基、生化反应试验管、药敏纸片购自杭州微生物试剂有限公司;PCR试剂、200 bpMarker、EB为上海生工生物工程技术服务有限公司产品。

 

1.2 方法

 

1.2.1 形态结构与染色特性测定 取34株疑似Bb分离物接种10g/L葡萄糖麦康凯培养基,挑取单个菌落染色镜检,观察细菌分离物的形态结构;采用压滴法、硝酸银和节思明染色法分别观察细菌的运动性、鞭毛和荚膜。

 

1.2.2 培养性状与生化特性测定 取上述细菌分离菌分别接种10g/L葡萄糖改良麦康凯琼脂平板、鲜血琼脂平板、胰蛋白胨大豆琼脂平板及普通营养琼脂平板等,同时接种各种生化反应管,置37 ℃温箱培养24h~48 h,观察结果。

 

1.2.3 PCR鉴定

 

1.2.3.1 引物设计 参照Hozbor D等报道,针对BbFlaA基因上游序列选择合成1对引物,即Fla1:5′-TGGCGCCTGCCCTAT-3′和Fla2:5′-AGGCTCCCAAGAGAGAAAGGCTT-3′,其理论扩增幅度为237bp,由上海生工生物工程技术有限公司合成。

 

1.2.3.2 PCR扩增 将分离菌分别接种到胰蛋白胨大豆琼脂平板上,37 ℃培养24 h,挑取单个菌落,放入2 mL离心管,以每50μL双蒸水一个菌落计,混匀后100 ℃煮沸10 min,冰块中冷却10 min,4 ℃10 000 r/min离心10min,取上清液作为模板。PCR反应体系为30 μL:双蒸水21.5 μL、10×buffer缓冲液(含15 mmol/L MgCl2) 3 μL、TaqDNA聚合酶1 μL、dNTP0.5 μL、引物Fla1和Fla2各(10 μmo/L) 1.5 μL、模板1μL。PCR反应条件为:95 ℃5 min;94 ℃ 30 s,56 ℃30 s,72 ℃40 s,35个循环;最后72 ℃10min。取PCR产物5 μL,于20 g/L琼脂糖凝胶电泳,EB染色,凝胶成像系统观察。

 

1.2.3.3 PCR特异性与敏感性试验 按上述方法分别提取多杀性巴氏杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、铜绿假单胞菌、奇异变形杆菌和枯草芽孢杆菌的DNA模板进行PCR反应,检测PCR特异性;Bb菌株菌液DNA为模板经10倍连续稀释后,取各浓度进行PCR扩增,检测PCR的敏感度,同时按照常规方法进行细菌计数。

 

1.2.4 药物敏感性试验 按常规纸片法测定Bb分离菌对12种抗生素的敏感性。

 

2 结果

 

2.1 形态结构与染色特性

 

经{片、染色镜检,34株细菌分离物均为G-的短小杆菌,多呈单或成双排列,少数成短链状,不形成芽胞;压滴法可观察到细菌具有运动性,经硝酸银染色后,可见细菌有周鞭毛;节思明染色后发现细菌分离物有荚膜。

 

2.2 培养性状和生化鉴定

 

在10 g/L葡萄糖改良麦康凯琼脂平板,34株细菌分离物均能耐受5g/L胆盐抑制剂,发育为无色或茶黄色菌落;在鲜血琼脂平板上,所有菌均呈β溶血;在胰蛋白胨大豆琼脂平板上,所有菌呈无色、大小不等的菌落;在普通营养琼脂平板上,所有菌于24h后可见针尖样小菌落,48h即获得茂盛生长。所有分离物不能分解碳水化合物,即葡萄糖、乳糖、麦芽糖、甘露醇、蔗糖、木糖、果糖试验均为阴性,而过氧化氢,尿素酶、硫化氢,石蕊牛乳等试验均为阳性,能利用柠檬酸盐,还原硝酸盐,吲哚及MR反应阴性。

 

根据细菌分离菌的形态结构、染色特性、培养性状和生化鉴定等结果,34株分离菌均符合Bb的生物学特征。

 

2.3 PCR鉴定

 

经Fla1/Fla2引物进行PCR反应,34株分离菌均扩增出一条约为240bp的特异DNA条带(图1和图2),与引物设计的预期片段大小一致。

 

 

 

1~17.B1~B17;M.200 bp标准;N.空白对照

 

1-17.B1-B17;M.200 bp Marker;N.Blank control 

 

图1 分离菌株B1~B17的PCR检测结果

 

Fig.1 The PCR results of B1-B17 isolates

 

 

 

18~34.B18~B34;N.空白对照;M.200 bp标准

 

18-34.B18-B34;N.Blank control;M.200 bp Marker

 

图2 分离菌株B18~B34的PCR检测结果

 

Fig.2 The PCR results of B18-B34 isolates

 

2.4 PCR特异性与敏感性试验结果

 

分别提取Bb、多杀性巴氏杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、铜绿假单胞菌、变形杆菌和大肠埃希菌等猪鼻腔和肺组织中常见细菌的DNA样本进行PCR,结果只有Bb扩增出一条大小约为240bp的特异DNA条带,其他菌均未扩增出任何DNA条带(图3)。

 

 

 

M.200 bp标准;N.空白对照;1.多杀性巴氏杆菌;2.金黄色葡萄球菌;3.枯草芽孢杆菌;4.铜绿假单胞菌;

 

5.大肠埃希菌;6.Bb菌株;7.变形杆菌 

 

M.200 bp标准;N.空白对照;1.10-2;2.10-3;3.10-4;4.10-5;5.10-6;6.B.bronchiseptica;7.P.mirabillis

 

图3 PCR特异性检测结果

 

Fig.3 Specificity of PCR results

 

 

将Bb分离株不同稀释度即10-2、10-3、10-4、10-5和10-6菌液进行PCR扩增,结果稀释度为10-4的菌液在PCR扩增后可出现明显的DNA条带(图4)。根据含菌量测定结果和文献资料推算,10-4菌液的DNA含量为0.64 pg,即该PCR的最小检出量为0.64 pg。

 

 

 

M.200 bp Marher;N.Blank control;1.10-2;2.10-3;3.10-4;4.10-5;5.10-6

 

M.200 bp Marher;N.Blank control;1.P.multocida;2.S.aureus;3.B.subtilis;4.P.aeruginosa;5.E.coli

 

图4 PCR敏感性检测结果

 

Fig.4 Sensitivity of PCR results

 

2.3 药敏试验

 

34株Bb分离物对12种抗菌素的敏感性见表1。

 

表1 34株细菌分离物的药敏试验结果

 

Table 1 The drug sensitivity test results of 34bacterial isolates

 

抗菌药物

 

Antimicrobial drugs

 

纸片药物含量

 

/(μg·片-1)

 

Drug concentration

 

判定标准

 

Criteria

 

 

耐药

 

Drug resistance

 

中敏

 

Middle sensitive

 

高敏

 

High sensitive

 

 

先锋霉素

 

VPioneer adriamycin V

 

30

 

≤14

 

15-17

 

≥18

 

 

多黏菌素

 

BPolymyxin B

 

300u

 

≤7

 

8-10

 

≥11

 

 

丙氟哌酸

 

C Norfloxacin

 

5

 

≤15

 

16-20

 

≥21

 

 

氟哌酸

 

Norfloxacin

 

10

 

≤12

 

13-16

 

≥17

 

 

利福平

 

Rifanpicin

 

5

 

≤16

 

17-19

 

≥20

 

 

青霉素

 

Penicillin

 

10u

 

≤28

 

D

 

≥29

 

 

卡那霉素

 

Kanamycin

 

30

 

≤13

 

14-17

 

≥18

 

 

庆大霉素

 

Gentamicin

 

10

 

≤12

 

13-14

 

≥15

 

 

四环素

 

Tetracycline

 

30

 

≤14

 

15-18

 

≥19

 

 

红霉素

 

Erythromycin

 

10

 

≤13

 

14-22

 

≥23

 

 

氯洁霉素

 

Chlorine lincomycin

 

2

 

≤14

 

15-20

 

≥21

 

 

链霉素

 

Streptomycin

 

10

 

≤11

 

12-14

 

≥15

 

 

从表1可见,34株Bb分离株对多黏素B、丙氟哌酸、氟哌酸、卡那霉素和庆大霉素表现高度敏感,而对先锋霉素、利福平、青霉素、四环素、红霉素、氯洁霉素和链霉素表现不同程度耐药性。

 

3 讨论

 

从表现AR临床症状猪群中采取156份鼻腔棉拭子进行细菌学的分离鉴定,结果分离出34株Bb,分离率为21.8%。

 

根据BbFlaA基因上游序列选择合成一对特异性引物(Fla1/Fla2),对34株分离株进行PCR鉴定,结果34株均扩增出一条大小约为240bp的特异DNA条带,与传统的生理生化鉴定结果完全一致。且最小检出量为0.64pg;对猪鼻腔和肺组织中常见的多杀性巴氏杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、铜绿假单胞菌、变形杆菌和枯草芽胞杆菌均呈阴性反应;说明该PCR方法具有较高的特异性和敏感性,与传统的细菌学鉴定方法比较,具有特异、敏感、简便、快速等特点,可用于AR病原(Bb)的临床鉴定。

 

临床上根据药物敏感性试验,可以给生产实践提供用药依据。本试验中34株Bb分离株对多黏霉素B、丙氟哌酸、氟哌酸、卡那霉素和庆大霉素表现高度敏感,对链霉素等表现耐药;而边传周等报道对庆大霉素表现耐药;韩洪伟等报道对链霉素表现高度敏感。其差异性表现在细菌对抗生素很容易产生不同程度的耐药性,尤其是长时间应用抗生素的猪,因此建议临床上交叉使用药物。为了更好地控制本病,应采用综合防控措施,即疫苗接种为主,再辅以药物防治,同时加强饲养管理。


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